Genetiskt urval. Genetisk grund för urval. Bioteknik, genteknik och cellteknik

Urval är vetenskapen om att skapa nya och förbättra befintliga djurraser, växtsorter och stammar av mikroorganismer. Den teoretiska grunden för selektion är genetik.

Urvalsuppgifter :

Öka produktiviteten hos växter, djur och mikroorganismer

Förädla nya raser, sorter, stammar

Säkerställ maximal produktion med minimala kostnader

För att lösa dessa problem är det nödvändigt:

Kunskap om mönster för nedärvning av egenskaper

Studie av ärftlig variation

Studie av modifieringsvariabilitet (miljöns inverkan på utvecklingen av egenskaper)

Studie av sort, art och generisk mångfald av grödor

Utveckling av artificiella urvalsstrategier och metoder

Djurraser, växtsorter och stammar av mikroorganismer är populationer av organismer som är artificiellt skapade av människan, med en karaktäristisk uppsättning egenskaper som är ärftligt fastställda (produktivitet). Stammar - avkomma från en cell, en ren kultur, men samtidigt kan olika stammar erhållas från en cell.

Ofta kan odlade växter och husdjur inte leva utan människor, eftersom som ett resultat av urval har organismer ingjutits med egenskaper som är fördelaktiga för människor, men skadliga för organismerna själva.

I Ryssland anses grundaren av urvalet Nikolay Vavilov .

Installerad 8 ursprungscentra odlade växter, eftersom han under expeditioner studerade deras mångfald och vilda förfäder på olika platser runt om i världen.

Formulerad lagen om homologiska serier ärftlighet och variabilitet: arter och släkten som är genetiskt nära kännetecknas av liknande serier av genetisk variabilitet. Genom att veta vilka former av variation som observeras hos en art kan man förutsäga upptäckten av liknande former hos en besläktad art. Detta beror på att besläktade arter utvecklats från en gemensam förfader genom naturligt urval. Det vill säga, ättlingarna ärvde ungefär samma uppsättning gener från honom och de resulterande mutationerna borde vara liknande.

Lagen gäller för växter och djur: albinism och brist på fjädrar hos fåglar; albinism och hårlöshet hos däggdjur. Hos växter observeras parallellitet i följande karaktärer: nakna och filmiga korn, markerade och marklösa öron.

För avel och jordbruk gör detta det möjligt att hos besläktade arter hitta ett karakteristiskt drag som saknas hos en, men finns hos andra. Medicinen får material för sin forskning, eftersom det är möjligt att studera mänskliga sjukdomar med hjälp av djur med homologa sjukdomar. Till exempel diabetes mellitus hos råttor, medfödd dövhet hos möss, grå starr hos hundar osv.

Hybridisering

Processen att erhålla hybrider bygger på att kombinera genetiskt material från olika celler och organismer. Hybrider kan erhållas under den sexuella processen genom att kombinera somatiska celler. Hybridisering: interspecifik och intraspecifik (relaterad och orelaterade)

1) Inavel - inavel av organismer med gemensamma förfäder. Utmärkande för självpollinerande växter och hermafroditiska djur.

Hårt - korsande nära släktingar: mor och son, bror och syster

Mjuk - korsning av besläktade organismer i 4 och efterföljande generationer

Med varje generation ökar homozygositeten hos hybrider, och eftersom många skadliga mutationer är i recessiva gener de manifesterar sig i ett homozygott tillstånd. Konsekvensen av inavel är försvagning och degenerering av ättlingar. Inavel ger rena linjer , är sällsynta önskvärda egenskaper fasta.

2) Utavel - orelaterad korsning av organismer, utan familjeband under de föregående 6 generationerna. Detta är korsningen av representanter för samma art, men olika linjer, sorter, raser. De används för att kombinera de värdefulla egenskaperna hos olika linjer, för att öka livsdugligheten hos ras- eller sortlinjer, vilket hjälper till att förhindra deras degenerering.

Heterosis - ett fenomen där den första generationen hybrider har ökat produktiviteten och livskraften jämfört med moderformerna.

Fullständig manifestation av heteros observeras endast i den första generationen, eftersom de flesta alleler blir heterozygota. Sedan övergår de gradvis till ett homozygott tillstånd och effekten av heteros försvagas. Det används i jordbruket, eftersom rena linjer alltid upprätthålls i växtförädlingen. Heteros av växter kan vara reproduktiv, somatisk och adaptiv.

4) Avlägsen eller interspecifik hybridisering - korsning av två individer av olika arter. Används för att kombinera värdefulla egenskaper hos individer av olika arter. Så här erhölls hybrider: vete och vetegräs, råg och vete = rågvete, körsbär och fågelkörsbär = ceropadus, beluga och sterlet = bester, hingst och åsna = muggen, iller och mink = honorik, hare och vit hare = manschett.

Vilda argalifår och finullsmerinofår = arharomerinos

Sto och åsna = mula, tålig, stark, steril, med lång livslängd och ökad vitalitet.

Problem - infertilitet interspecifika hybrider. Detta beror på det faktum att olika arter har olika antal och struktur av kromosomer, därför störs konjugationen och processen för kromosomsegregation under meios.

Att övervinna infertilitet hos djurhybrider är särskilt svårt. År 1924 Karpechenko skapade en kål-rädishybrid och övervann för första gången infertilitet med metoden polyplodisering . Han korsade rädisa och kål (2 n -18; n -9 HR-m). Men under meios konjugerade eller separerade kromosomerna inte hybriderna. Sedan, med hjälp av kolchicin, som blockerar bildandet av spindelmikrotubuli, fördubblade Karpechenko kromosomuppsättningen av hybrider till tetraploida (4 n -36, 2 n -18). Som ett resultat blev konjugering, bildandet av gameter och återställande av fertilitet möjlig.

Det har blivit möjligt att producera hybrider i djur med hjälp av cellteknik.

Urval

Artificiell urval - Skapande av nya raser och sorter genom systematisk bevarande och reproduktion av individer med vissa egenskaper. Till en början utfördes urval omedvetet: människan utförde det från början av domesticeringen av djur. Modern selektion genomförs medvetet, baserat på kunskap om selektion och genetik, det vill säga ärftlighetens och föränderlighetens lagar.

De teoretiska grunderna lades fram av Charles Darwin. Han bevisade att sorter och raser har en gemensam förfader och inte är oberoende arter. Människan bildade sorter och raser efter sina egna intressen, ofta till skada för djurens livskraft.

- massiv som syftar till att bevara gruppen. Används främst för mikroorganismer och korspollinerade växter. Urval utförs enl fenotyp , därigenom utvecklas den önskade egenskapen alltmer.

- individuell syftar till att bevara individer. Det används för självpollinerande växter (att få rena linjer) och djur. Eftersom perioden för att producera avkomma hos djur är ganska lång görs urval enl genotyp , lämnas enskilda individer för reproduktion.

Mutagenes

Mutagenes är produktionen av mutationer med hjälp av fysikaliska och kemiska medel. Till exempel metod polyplodisering , vars effekt uppnås genom exponering för giftet kolchicin, vilket förstör spindelns filament.

Funktioner av urval

1) Växter

Sexuell och asexuell reproduktion är typiskt massselektion baserat på fenotyp används. Olika former av hybridisering. Polyploidi används för att öka motståndet hos sorter och övervinna steriliteten hos hybrider.

Michurin – mentorsmetod : riktad påverkan av moderväxten på egenskaperna hos den unga hybriden efter ympning.

Funktioner av urval av djur

Djur förökar sig endast sexuellt, vilket avsevärt begränsar urvalsmetoderna. De huvudsakliga metoderna är individuellt urval och olika former av hybridisering. Inom jordbruket används fenomenet heteros och artificiell insemination.

Astaurov - silkesmask genom polyplodisering.

Ivanov – Ukrainsk vit stäppsvin genom interspecifik hybridisering

Funktioner av mikroorganismval

Bakteriens genom är haploid, representerat av en cirkulär DNA-molekyl, så eventuella mutationer uppträder redan i den första generationen. En mycket hög reproduktionshastighet underlättar dock sökningen efter mutanter. De huvudsakliga metoderna är experimentell artificiell mutagenes och urval av de mest produktiva stammarna. Så här erhölls en stam av penicilliumsvampen, vars produktivitet ökades flera gånger.

Moderna ytterligare avelsmetoder .

1. Konstgjord insemination.

2. Hormonell superägglossning.

3. Embryotransplantation.

Darwins åsikter

Darwin studerade metoder för att föda upp nya raser och etablerade stadier: uppfödaren väljer ut individer med de egenskaper han behöver; tar emot avkomma från dem; väljer ut individer där den önskade egenskapen uttrycks bättre. Efter flera generationer fixeras egenskapen, blir stabil och en ny ras eller sort bildas.
Därför baseras urvalet på följande faktorer:

1. Den initiala mångfalden hos en individ, det vill säga deras naturliga variation.

2. Överföring av egenskaper genom arv.

3. Artificiellt urval.

Fyll i en ansökan för att förbereda för Unified State Exam i biologi eller kemi

Kort feedbackformulär

Under lektionen kommer vi att titta på hur mönstret som upptäckts av genetik tillämpas i praktiken inom medicin och jordbruk, vi kommer att lära oss grunderna i selektion av organismer, och hur selektion bidrar till uppfödning av djurraser med egenskaper som är nödvändiga för människor.

Naturligtvis är det osannolikt att ett sådant tecken skulle tillåta denna pe-tu-hu att motstå konkurrenskampen och det naturliga urvalet i miljön -zha-yu-shchee-miljön. Men detta är ett tecken på en person, och den här skapades. Dessutom, huruvida inhemska former skiljer sig från vilda beror också på deras mycket stora planhet, detta är den främsta egenskapen för att det var då mannen började skapa dessa arter. Till exempel producerar ägg-näsbenet hos kycklingar av rasen White Leghorn cirka 350 ägg per år, och ägg-näsbenet är deras vilda förfader. Bank-ki-vskaya-hönan producerar 18-20 ägg per år (Fig. 2).

Ris. 2. White Leghorn och Banker kycklingraser ()

Från dessa exempel kan du härleda från det moderna urvalet, till dem från-no-sit:

1. Produktion av nya högavkastande och resistenta mot överväxt av djurraser och sorter av växter -niy.

2. Produktion av eko-plastvarianter och bergarter, det vill säga sådana som kan leva under olika eko-logi-che-skih-förhållanden.

3. Skaffa raser och sorter lämpliga för industriell produktion och mekanisering ingen rengöring.

Urval uppstod vid mänsklighetens gryning, för cirka 20-30 tusen år sedan, när människor av misstag blev vifta med de levande varelserna som omger dem. Huvudropet var att levande saker kan föröka sig i fångenskap och har en hundra-precis bra karaktär, de är bekväma att hålla. Detta fungerade som en förutsättning för utvecklingen av vetenskapen om avel. Ett brett utbud av odo-mash-ni-va-nie började någonstans på 800-600-talen f.Kr., och redan i det ögonblicket var de alla kända -nu levande och ocul-tu-re-ny växter, men detta var inte ännu vetenskap. Avelsvetenskapens pionjär i vårt land var Niko-lay Iva-no-vich Va-vi-lov (Fig. 3).

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

Va-vi-lov ansåg att grunden för urvalet var det rätta valet för arbetet med hjälp av ma-te-ri-a-la, genetisk mångfald och miljöns påverkan på manifestationen av ärftliga egenskaper tecken med gi-bri- di-za-tion av or-ga-niz-mov. I sökandet efter användningen av ma-te-ri-a-la för produktion av nya hybrider Va-vi-lov or-ga-ni-zo-val på 1920-30-talet fanns dussintals ex-pe-di -tioner över hela världen. Under dessa ex-pe-ditioner lyckades han samla in mer än ett halvt tusen arter av odlade växter och en enorm samling av -finns det några sorter? År 1940 räknade All-Union Institute of Waters redan 300 tusen exemplar. För närvarande är samlingen hundra-yang-men-inte-full-av-det och används för att skaffa nytt skräp -tov på grundvalen är redan känd. Utreder po-lu-chen-ny under ex-pe-di-tionen av ma-te-ri-al, N.I. Va-vi-lov kom till upptäckten av en viss för-mätning, som blev ett gene-ti-che-os -ny urval. Detta mönster av dimensioner kallas "lagen för homogena serier av arv." Bildandet av denna för-co-on, som N.I själv föreslog. Va-vi-lov: ”Ge-ne-ti-che-ski nära släkten och arter ha-rak-te-ri-zu-yut-delar likheter i ett antal arv -av-män-nity med en sådan regel att Genom att känna till ett antal former inom gränserna för en typ, kan man förutsäga likheten - förekomsten av parallella former i andra besläktade arter och släkten. Ju närmare arterna och släktena är si-ste-ma-ti-che-ski, desto mer fullständig är likheten i leden av deras män-chi-sti."

Denna komplexa form kan illustreras med hjälp av exemplet med familjen av onda (Fig. 4), som inkluderar -Det goda du vet är vete, råg, korn, ris, ku-ku-ru-za.

Ris. 4. Spannmålsfamilj ()

Denna familj har ett antal karaktärer som spåras i olika arter, från till denna familj. Sådana tecken inkluderar den röda färgen på korn, till exempel den röda färgen på -cha-et-sya och råg, och vete och ku-ku-ru-za. På samma sätt finns vinterformer i både vete och råg. Det var detta som fungerade som huvudorsaken till öppnandet av denna za-co-na. Lagen för go-mo-lo-gi-che-che-serien gäller inte bara för växter utan också för djur. Så, till exempel, utseendet av al-bi-niz-ma hos både människor och spädbarn -shikhs, och även hos fåglar (Fig. 5).

Ris. 5. Fenomenet albinism ()

Lagen som upptäcktes av Vavilov har en praktisk betydelse, den kan analyseras med ett specifikt exempel: lu-pi-na-växten har frukter som innehåller ett mycket stort antal protein, och lupin (fig. 6) kan vara ett mycket värdefullt livsmedel; gröda, men dess frön innehåller ett farligt giftigt ämne -ka-lo-id.

Ris. 6. Perenn lupin med giftiga alkaloidfrön ()

Därför var det omöjligt att använda lupin som matgröda. Det är dock känt att andra representanter för baljväxtfamiljerna: ärtor, bönor, alfalfa, sojabönor - inte har samma -någon gen. Så vi kan förutsäga att det också är möjligt för lu-pi-na att mutera till en sådan al-ka-lo-id-fri form. Och faktiskt, se-lek-tsi-o-ne-ram lyckades få en icke-al-ka-lo-id form av lu-pi-na, och nu används lupin aktivt i jordbruket som en vacker fodergröda (Fig. 7).

Ris. 7. Fodersorter av lupin ()

Vi undersökte historien om uppkomsten av en ny, intressant och viktigast av allt, mycket användbar och praktiskt betydelsefull vetenskap om urval, dess huvuduppgifter. Under våra nästa lektioner kommer vi att lära oss mer detaljerat om urvalsmetoderna och N.I. Wa-vi-lo-wa.

Bibliografi

1. Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biologi. Allmänna mönster. - Bustard, 2009.
2. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Grunderna i allmän biologi. 9:e klass: Lärobok för elever i 9:e klass vid allmänna läroanstalter / Ed. prof. I. Ponomareva. - 2:a uppl., reviderad. - M.: Ventana-Graf, 2005.
3. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biologi. Introduktion till allmän biologi och ekologi: Lärobok för årskurs 9, 3:e uppl., stereotyp. - M.: Bustard, 2002.

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

Läxa

1. Vad är urval?
2. Vilka är huvudmålen med modernt urval?
3. Vad säger lagen om homologiska serier av ärftlighet?

Ämne: Grunderna i urval av växter, djur och mikroorganismer.

Lektionsämne nr 1. Genetisk grund för urval av organismer.

Lektionens mål: 1 . utöka kunskapen om urvalet av organismer som vetenskap;

2. introducera en kort historik över urvalet;

3. fördjupa kunskapen om variation, ras och stam av organismer;

4. generera kunskap om de huvudsakliga metoderna för urval av organismer;

5. avslöja den grundläggande roll som genetiska mönster och lagar spelar för avelspraktiken.

Utbildningsmedel : tabell "Selektionsmetoder", "Djurraser", presentation "Grunderna för urval", i filmen "".

Under lektionerna.

jag. Uppdatering av elevernas kunskaper:

1. Vilken roll spelade de gemensamma egenskaperna för alla organismer - ärftlighet och föränderlighet - i utvecklingen av urvalet av växter, djur och stammar av mikroorganismer?

2. Vad är kärnan i genetiska lagar och vad är deras roll i urvalet?

II. Konceptionsstadiet.

1. Odlade växter och husdjur bildades under den förhistoriska perioden. Tamning av växter och domesticering av djur gav människor både mat och kläder. De första försöken att domesticera djur och odla växter går tillbaka till det 20:e – 30:e årtusendet f.Kr. I Centralasien, Transkaukasien och södra Ryssland var vete känt på stenåldern. I början av det 7:e årtusendet f.Kr. i det bergiga Kurdistan (Irak) odlade de vete - vild einkorn. Under det 10:e årtusendet f.Kr. började odla många växter och tama djur.

Tamdjur och odlade växter härstammade från vilda förfäder.

I början av sin utveckling tämjde människan de djur hon behövde.

bankevskaya kyckling

Arkharoviter

varghund

Han samlade frön av nyttoväxter och sådde dem nära sitt hem, odlade marken och valde ut de största fröna för nya grödor.

Långsiktigt urval av växter och djur bidrog till uppkomsten av kulturformer med speciella egenskaper som behövs av människor.

Huvudrollen i evolutionen av odlade växter och husdjur tillhör dock mutationer, urval och förädling - den riktade förädlingen av nya växtsorter och djurraser med mänskligt specificerade egenskaper.

För närvarande, med tanke på tillväxten av världens befolkning, krävs större produktion av jordbruksprodukter. En avgörande roll för att lösa detta globala problem för hela världen tilldelas urvalet av växter, djur och mikroorganismer

Urvalär en vetenskap som studerar de biologiska grunderna och metoderna för att skapa och förbättra djurraser, växtsorter och stammar av mikroorganismer.

Variation, ras, stam– Dessa är artificiellt erhållna populationer (växter, djur, svampar, bakterier) med egenskaper som är nödvändiga för människor.

De levande organismernas egenskaper bestäms av deras genotyp och är systematiskt föremål för ärftlig och modifierad variation, därför är utvecklingen av selektion baserad på genetikens lagar som vetenskapen om ärftlighet och variabilitet.

Avelsmetoder

		Används i avel
		växter	djur
Hybridisering	Orelaterad (utavel)	Intraspecifik, interspecifik, intergenerisk korsning, vilket leder till heteros, för att erhålla heterozygota populationer med hög produktivitet	Korsar avlägsna raser som skiljer sig i egenskaper för att producera heterozygota populationer och heteros. Avkommor kan vara infertila
	Nära släkt (inavel)	Självpollinering i korspollinerande växter genom att på konstgjord väg skapa rena linjer	Korsning mellan nära släktingar för att producera homozygota rena linjer med önskvärda egenskaper
Artificiellt urval	massa	Lämplig för korspollinerande växter	Inte tillämpbar
	enskild	Det används för självpollinerande växter, rena linjer isoleras - avkomma till en självpollinerande individ	Strikt urval tillämpas för ekonomiskt värdefulla egenskaper, uthållighet och exteriör
Urval	Experimentell produktion av polyploider	Används för att erhålla mer produktiva och produktiva former av polyploider	Inte tillämpbar
	Experimentell mutagenes	Används för att erhålla källmaterial för urval av högre växter och mikroorganismer

III. Reflektion: Test.

1. I avel för att få nya polyploida växtsorter

a) korsar individer av två rena linjer

b) korsa föräldrar med sina avkommor

c) multiplicera uppsättningen kromosomer

d) öka antalet homozygota individer

2. Djuruppfödning används praktiskt taget inte

a) massurval

b) Icke relaterad korsning

c) inavel

d) individuellt urval

3. Vilken av följande metoder används i växt- och djuruppfödning?

a) urval utifrån exteriör

b) massval

c) erhållande av polyploider

d) korsning av organismer

4. När fruktträden blommar i trädgården placeras bikupor med bin i trädgården, så de

a) främja överföringen av växtsporer

b) förstöra andra insekter - trädgårdsskadegörare

c) pollinera blommor av odlade växter

d) ge en person propolis och honung

5. Den grupp av djur som är mest lika i struktur och aktivitet, skapad för jordbruksändamål av människan, kallas

en blandning

c) ras

IV. Läxa: §27, terminer s 109 frågor 1, 2, 3 muntligt.

Kreativ uppgift att välja: förbered en rapport om arbetet från ryska forskare - uppfödare

Artikel– biologi

Klass– 9 "A" och "B"

Varaktighet- 40 minuter

Lärare - Zhelovnikova Oksana Viktorovna

Lektionens ämne: "Genetisk grund för urval av organismer"

Form av utbildningsprocess: cool lektion.

Lektionstyp: lärdom av att kommunicera ny kunskap.

Mål: introducera den genetiska grunden för organismurval.

Lektionens mål:

1. utöka kunskapen om urval av organismer som vetenskap;

2. introducera en kort historik över urvalet;

3. fördjupa kunskapen om organismers variation, ras och stam;

4. generera kunskap om de huvudsakliga metoderna för urval av organismer;

5. avslöja den grundläggande roll som genetiska mönster och lagar spelar för avelspraktiken.

Utrustning: IKT-presentation "Fundamentals of selection" lärobok redigerad av I.N. Ponomareva,

tidningen "Biologi i skolan" nr 1-1998, tabeller "Metoder för växtförädling", "Metoder för djuruppfödning", dummies av hybrider av fruktgrödor.

Under lektionerna.

1.Uppdatera elevernas kunskaper:

Vilken roll spelade de gemensamma egenskaperna för alla organismer - ärftlighet och föränderlighet - i utvecklingen av urval?

Vad är kärnan i genetiska lagar och vilken roll spelar de i urvalet?

2. Lära sig nytt material

Lärarens berättelse åtföljs av en presentation

Bild 1 Odlade växter och husdjur bildades under den förhistoriska perioden. Tamning av växter och domesticering av djur gav människor både mat och kläder. De första försöken att domesticera djur och odla växter går tillbaka till det 20:e – 30:e årtusendet f.Kr. I Centralasien, Transkaukasien och södra Ryssland var vete känt på stenåldern. I början av det 7:e årtusendet f.Kr. i bergiga Kurdistan (Irak) odlade de vete - vild einkorn. Under det 10:e årtusendet f.Kr. började odla många växter och tama djur.

Tamdjur och odlade växter härstammade från vilda förfäder.

I början av sin utveckling tämjde människan de djur hon behövde.

Fråga till klassen: Vilka djur har människor tämjt?

bankevskaya höna (kyckling) argali (får) varg (hund)

Människan samlade frön av nyttiga växter och sådde dem nära sitt hem, odlade marken och valde ut de största fröna för nya grödor.

Långsiktigt urval av växter och djur bidrog till uppkomsten av kulturformer med speciella egenskaper som behövs av människor.

Men huvudrollen i utvecklingen av odlade växter och husdjur tillhör mutationer, urval och urval.

Lärare: Hur förstår du vad urval är?

Urval (latin "selectio" - urval)

Barn tänker, svarar, sedan visar läraren rätt svar. Bild nr 2

Detta är en vetenskap som studerar de biologiska grunderna och metoderna för att skapa och förbättra djurraser, växtsorter och stammar av mikroorganismer.

Detta är en gren av jordbruksproduktion som sysslar med praktisk förädling av nya sorter och hybrider av odlade växter, djurraser och stammar av mikroorganismer med egenskaper som är nödvändiga för människor.

Lärare: Vänligen nämn målen för urvalet. ( svarar eleverna)

bild nummer 3

1. öka produktiviteten hos växtsorter, produktiviteten hos djurraser,

stammar av mikroorganismer.

2.skapande av sorter och raser som är resistenta mot sjukdomar och klimatförhållanden.

3. erhållande av sorter, raser och stammar som är lämpliga för mekaniserad eller industriell odling och förädling.

För närvarande, med tanke på tillväxten av världens befolkning, krävs större produktion av jordbruksprodukter. En avgörande roll för att lösa detta globala problem för hela världen tilldelas urvalet av växter, djur och mikroorganismer

3. Fysisk träningsminut.

1.övningar för ryggraden

2.övningar för ögonen.

Bild 4 RAS, VARIETY, STAM är artificiellt erhållna populationer av djur, växter, svampar och bakterier med egenskaper som är nödvändiga för människor.

Bild 5 TEORETISK GRUND FÖR URVAL – genetik. genetik studerar ärftlighet och variabilitet. Egenskaperna hos levande organismer bestäms av deras GENOTYP och är föremål för variation, därför är utvecklingen av selektion baserad på genetikens lagar.

Bild 6 ALLMÄNNA URVALSMETODER ARTIFICIAL URVAL. HYBRIDISERING. MUTAGENES. POLYPLOIDI.

Bild 7 ARTIFICIAL URVAL är en persons val av de mest värdefulla individerna av djur och växter av en given art, ras eller sort för honom för att få avkomma med önskvärda egenskaper från dem. Charles Darwin lade den teoretiska grunden för denna metod och identifierade två riktningar: MEDVETSLETT och METODISKT (Medvetet)

Bild 8 Artificiellt urval för individuella egenskaper av intresse för människor. Omedvetet urval har utförts sedan urminnes tider: de bästa väljs ut och reproduceras utifrån yttre egenskaper. Metodisk konstgjord. Urval är målmedvetet skapande av nya former av odlade växter och djur med hjälp av urvalsmetoder och olika teknologier.

Bild 9 Hybridisering är processen att skapa hybrider från två föräldraorganismer som skiljer sig i genotyp och reproducerar sig sexuellt.

Bild 10 HYBRIDISERING Intraspecifik (inom samma art mellan individer av olika former.) Interspecifik, eller distanserad (mellan individer av olika arter)

Bild 11 HETEROS, fenomenet med överlägsenhet hos den första generationens hybrider i ett antal egenskaper över båda föräldraformerna, kallas HYBRID KRAFT eller HETEROS. - högre produktivitet i boskapsuppfödningen - högre avkastning i växtodlingen. - vid korsning av F 1-hybrider försvagas och försvinner effekten av heteros. - Hybrider erhållna genom fjärrhybridisering är ofta infertila (mulehybrid av en häst och en åsna.)

Bild 12 MUTAGENES är processen för uppkomsten av ärftliga förändringar (mutationer) under påverkan av fysikaliska och kemiska faktorer (mutagener) MUTATIONER - naturliga (spontana) - - artificiella (inducerade)

Bild 13 MUTAGENES Vissa mutationer förbättrar organismens egenskaper, visar sig vara intressanta och användbara för människor och används i avel.

Bild 14 POLYPLODI är en ärftlig förändring där den haploida uppsättningen av kromosomer ökar många gånger om. - jonisering - låga temperaturer. -kemiska substanser.

Bild 15 POLYPLOIDI Stor storlek Beständig mot ogynnsamma förhållanden. Innehållet av många ämnen som är värdefulla för människor har ökat. Används i växtförädling.

Självständigt arbete med läroboken(fyller i tabellen)

Avelsmetoder

			Används i avel
			växter		djur
	Släkting (utavel)	Intraspecifik, interspecifik, korsning, leder till heteros, att erhålla heterozygot befolkningar med hög produktivitet		Korsar avlägsna raser, skiljer sig åt i egenskaper, att erhålla heterozygot befolkningar och heteros. Avkommor kan vara infertila
	Nära släkt (inavel)	Självpollinering korspollinerande växter av artificiell skapa rena linjer		Korsning mellan nära släktingar för att få homozygot rena linjer med önskvärda egenskaper
Artificiell sista urvalet	massa	Gäller för korspollinering växter		Inte tillämpbar
	enskild	Gäller för självpollinerande växter rena linjer sticker ut - avkomma till en självpollinerande individ		Strikt urval tillämpas enligt ekonomiskt värdefulla egenskaper, uthållighet, exteriör
Urval	Experimentell få polyploider	Används för att ta emot mer produktiva och produktiva former av polyploider		Inte tillämpbar
	Experimentell mutagenes	Används för att erhålla källmaterial för val av högre växter och mikroorganismer

5. Reflexion Så låt oss sammanfatta:

1. Vad studerar urvalet?

2. Vad är en sort, ras, stam?

3. Vår nästa uppgift är att komma ihåg de grundläggande urvalsmetoderna.

Artificiellt urval(medvetslös, medveten)

Hybridisering(intraspecifik, interspecifik)

Mutagenes(mutationer naturliga och artificiella)

Polyploidi

6. Läxa: §27, villkor s 109 frågor 1, 2, 3 muntligt.

Urvalär vetenskapen om att skapa nya och förbättra befintliga djurraser, växtsorter och stammar av mikroorganismer. Urval baseras på metoder som t.ex hybridisering och selektion. Den teoretiska grunden för selektion är genetik. Utvecklingen av selektion bör baseras på genetikens lagar som vetenskapen om ärftlighet och variabilitet, eftersom egenskaperna hos levande organismer bestäms av deras genotyp och är föremål för ärftlig och modifieringsvariabilitet. Det är genetiken som banar väg för effektiv hantering av ärftlighet och variabilitet hos organismer. Samtidigt är urvalet också baserat på prestationer från andra vetenskaper:

• taxonomi och geografi för växter och djur,
• cytologi,
• embryologi,
• biologi av individuell utveckling,
• molekylärbiologi,
• fysiologi och biokemi.

Den snabba utvecklingen av dessa naturvetenskapliga områden öppnar för helt nya perspektiv. Redan idag har genetiken nått nivån av riktad design av organismer med önskade egenskaper och egenskaper. Genetik spelar en avgörande roll för att lösa nästan alla avelsproblem. Det hjälper rationellt, baserat på ärftlighetens och föränderlighetens lagar, att planera urvalsprocessen, med hänsyn till arvsegenskaperna för varje specifik egenskap.

För att framgångsrikt lösa de problem som urvalet står inför har akademiker N.I. Vavilov betonade betydelsen:

• studera sort, arter och generisk mångfald av grödor;
• studera ärftlig variation;
• miljöns inverkan på utvecklingen av egenskaper av intresse för uppfödaren;
• kunskap om mönstren för nedärvning av egenskaper under hybridisering;
• egenskaper hos urvalsprocessen för själv- eller korspollinatorer;
• artificiella urvalsstrategier.

Raser, sorter, stammar- artificiellt skapade av människan populationer av organismer med ärftligt fixerade egenskaper:

• produktivitet,
• morfologiska,
• fysiologiska tecken.

Varje ras av djur, växtsorter, stam av mikroorganismer är anpassad till vissa förhållanden, därför finns det i varje zon i vårt land specialiserade teststationer och avelsgårdar för att jämföra och testa nya sorter och raser. Uppfödningsarbete börjar med valet av källmaterial, som kan användas som odlade och vilda former av växter.

I modern avel används följande huvudtyper och metoder för att erhålla källmaterial.

Naturliga populationer. Denna typ av källmaterial inkluderar vilda former, lokala sorter av odlade växter, populationer och prover som presenteras i världssamlingen av jordbruksväxter VIR.

Hybridpopulationer skapas som ett resultat av korsning av sorter och former inom en art (intraspecifik) och erhålls som ett resultat av korsning av olika arter och släkten av växter (interspecifika och intergeneriska).

Självpollinerade linjer (inkuberade linjer). I korspollinerande växter är en viktig källa till utgångsmaterial självpollinerande linjer som erhålls genom upprepad påtvingad självpollinering. De bästa linjerna korsas med varandra eller med sorter, och de resulterande fröna används i ett år för att odla heterotiska hybrider. Hybrider skapade på basis av självpollinerade linjer, till skillnad från konventionella hybridsorter, behöver reproducera årligen.

Artificiella mutationer och polyploida former. Denna typ av källmaterial erhålls genom att utsätta växter för olika typer av strålning, temperatur, kemikalier och andra mutagena ämnen.

Vid All-Union Institute of Plant Growing N.I. Vavilov samlade en samling av sorter av odlade växter och deras vilda förfäder från hela världen, som för närvarande fylls på och är grunden för arbetet med valet av vilken gröda som helst. De rikaste när det gäller antalet kulturer är civilisationens antika centra. Det är där som den tidigaste jordbrukskulturen ägde rum och artificiellt urval och urval av växter har genomförts under en längre tid.

De klassiska metoderna för växtförädling var och finns kvar hybridisering och selektion. Det finns två huvudformer av artificiellt urval: massa och individuell.

Massurval används vid val av korspollinerade växter (råg, majs, solros). I det här fallet är sorten en population som består av heterozygota individer, och varje frö har en unik genotyp. Med hjälp av massurval bevaras och förbättras sortkvaliteter, men resultatet av urvalet är instabilt på grund av slumpmässig korspollinering.

Individuellt val används vid val av självpollinerande växter (vete, korn, ärtor). I detta fall behåller avkomman egenskaperna hos föräldraformen, är homozygot och kallas ren linje. En ren linje är avkomma till en homozygot självpollinerad individ. Eftersom mutationsprocesser ständigt förekommer finns det praktiskt taget inga absolut homozygota individer i naturen.

Naturligt urval. Denna typ av urval spelar en avgörande roll i urvalet. Varje växt påverkas av ett komplex av miljöfaktorer under sin livstid, och den måste vara resistent mot skadedjur och sjukdomar och anpassad till en viss temperatur och vattenregim.

Hybridisering- processen för bildning eller produktion av hybrider, som är baserad på kombinationen av genetiskt material från olika celler i en cell. Det kan utföras inom en art (intraspecifik hybridisering) och mellan olika systematiska grupper (distanshybridisering, där olika genom kombineras). Den första generationen hybrider kännetecknas ofta av heteros, vilket uttrycks i bättre anpassningsförmåga, större fertilitet och livsduglighet hos organismer. Vid fjärrhybridisering är hybriderna ofta sterila. Den vanligaste inom växtförädling metod för att hybridisera former eller varianter inom en art. Med denna metod har de flesta moderna sorter av jordbruksväxter skapats.

Avlägsen hybridisering- en mer komplex och tidskrävande metod för att erhålla hybrider. Det främsta hindret för att erhålla avlägsna hybrider är inkompatibiliteten hos könscellerna i de korsade paren och steriliteten hos hybriderna från de första och efterföljande generationerna. Distanshybridisering är korsning av växter som tillhör olika arter. Fjärrhybrider är vanligtvis sterila, eftersom de har meios(två haploida uppsättningar kromosomer från olika arter kan inte konjugera) och därför bildas inte könsceller.

Heterosis("hybrid vigor") är ett fenomen där hybrider är överlägsna sina moderformer i ett antal egenskaper och egenskaper. Heterosis är karakteristisk för första generationens hybrider den första hybridgenerationen ger en avkastningsökning på upp till 30%. I efterföljande generationer försvagas dess effekt och försvinner. Heteroseffekten förklaras av två huvudhypoteser. Dominanshypotes tyder på att effekten av heteros beror på antalet dominerande gener i det homozygota eller heterozygota tillståndet. Ju fler gener i ett dominant tillstånd i en genotyp, desto större blir effekten av heteros.

	♀AAbbCCdd		♂aaBBccDD
	AaBbCcDd

Överdominanshypotes förklarar fenomenet heteros med effekten av överdominans. Överdominans- en typ av interaktion av alleliska gener där heterozygoter är överlägsna i sina egenskaper (i vikt och produktivitet) de motsvarande homozygoterna. Från och med den andra generationen bleknar heterosis, eftersom vissa gener blir homozygota.

Korspollinering självpollinatorer gör det möjligt att kombinera egenskaperna hos olika sorter. Till exempel, när du odlar vete, fortsätt enligt följande. Ståndarknapparna av blommorna av en växt av en sort tas bort, en växt av en annan sort placeras bredvid den i ett kärl med vatten, och växterna av de två sorterna är täckta med en gemensam isolator. Som ett resultat erhålls hybridfrön som kombinerar egenskaperna hos olika sorter som förädlaren önskar.

Metod för att erhålla polyploider. Polyploida växter har en större massa av vegetativa organ och större frukter och frön. Många grödor är naturliga polyploider: vete, potatisarter av polyploid bovete och sockerbetor har förädlats. Arter där samma genom multipliceras flera gånger kallas autopolyploider. Det klassiska sättet att få polyploider är att behandla plantor med kolchicin. Detta ämne blockerar bildandet av spindelmikrotubuli under mitos, uppsättningen kromosomer i celler fördubblas och cellerna blir tetraploida.

Användning av somatiska mutationer. Somatiska mutationer används för urval av vegetativt förökade växter. I.V. använde detta i sitt arbete. Michurin. Med hjälp av vegetativ förökning är det möjligt att bevara en fördelaktig somatisk mutation. Dessutom, endast genom vegetativ förökning bevaras egenskaperna hos många sorter av frukt och bär.

Experimentell mutagenes. Baserat på upptäckten av effekterna av olika strålningar för att producera mutationer och användningen av kemiska mutagener. Mutagener gör det möjligt att få en lång rad olika mutationer. Nuförtiden har mer än tusen sorter skapats i världen, som härstammar från individuella muterade växter som erhållits efter exponering för mutagener.

Växtförädlingsmetoder föreslagna av I.V. Michurin. Med hjälp av mentormetoden I.V. Michurin försökte ändra egenskaperna hos hybriden i önskad riktning. Till exempel, om det var nödvändigt att förbättra smaken av en hybrid, ympades sticklingar från en föräldraorganism med god smak i dess krona, eller en hybridväxt ympades på en grundstam, mot vilken det var nödvändigt att ändra egenskaperna hos hybrid. I.V. Michurin påpekade möjligheten att kontrollera dominansen av vissa egenskaper under utvecklingen av en hybrid. För att uppnå detta krävs exponering för vissa yttre faktorer i de tidiga utvecklingsstadierna. Till exempel, om hybrider odlas i öppen mark, ökar deras frostbeständighet på fattiga jordar.