Основы селекции организмов 9 класс краткое содержание
Обновлено: 02.07.2024
Краткий конспект содержит основные вопросы, изучаемые по теме "Основы селекции".
ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ
Селекция – наука о выведении новых и совершенствовании существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов, соответствующих потребностям человека.
Сорт, порода и штамм – совокупность особей, искусственно созданная человеком, которая характеризуется определенными наследственными особенностями: продуктивностью, морфологическими и физиологическими признаками.
Теоретической основой селекции является генетика, разрабатывающая проблемы наследственной изменчивости, системы скрещивания и отбора.
Создателем современной генетической основы селекции является Н. И. Вавилов.
Важнейшей задачей селекции является исследование закономерностей эволюции домашних животных и возделываемых растений.
По выражению Н. И. Вавилова, селекция – это эволюция, управляемая человеком.
Перед селекционерами стоит задача создания высокопродуктивных сортов и пород, дающих продукцию высокого качества, пригодных для механизированного возделывания и уборки, способных максимально использовать создаваемые условия внешней среды (свет, тепло, вода, удобрения, СО2 и т.д.) и обладающих другими необходимыми технологическими качествами (при транспортировке, хранении и переработке).
Основные (традиционные) методы селекции – гибридизация и отбор.
Современные генетико-селекционные методы:
- отдаленная и внутривидовая гибридизация,
- экспериментальный (индуцированный) мутагенез,
- клеточная и генная инженерия (биотехнология) и т.д. позволяют создать новые формы с исключительно высоким уровнем продуктивности.
Селекционный процесс включает в себя поиск исходного материала и выделения образцов с наибольшей выраженностью признака.
ЦЕНТРЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ
Академик Н. И. Вавилов указывал, что для успешной работы по созданию сортов и пород следует изучать и учитывать исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных, их генетическое разнообразие. Обобщив огромный материал, собранный в результате многочисленных экспедиций, Н. Вавилов внес выдающийся вклад в развитие представления о центре происхождения культурных растений, которые совпадают с древними очагами мирового земледелия.
1. Индонезийско-индокитайский (южноазиатский)
Бананы, сахарная пальма, сахарный тростник, огурцы, баклажан.
2. Китайско-японский (восточноазиатский)
Рис, просо, соя, шелковица, слива, вишня, чай.
3. Переднеазиатский (юго-западный)
Пшеница, рожь, ячмень, овес, чечевица.
Морковь, лен, миндаль, виноград.
Оливковое дерево, капуста, брюква, свекла.
Бананы, арбуз, кофе, твердые сорта пшеницы.
Фасоль, томат, арахис, ананас, картофель, хинное дерево.
Кукуруза, фасоль, тыква, табак, какао, красный перец, длинноволокнистый хлопчатник
Выбор исходного Гибридизация (скрещивание) Искусственный отбор
(желательно из центров Межлинейная Массовый Индивидуальный
многообразия) гибридизация (по фенотипу) (по генотипу)
Инбридинг Полиплоидия Отдаленная
(получение и индуцированный гибридизация
чистых линий: мутагенез (редька х капуста)
Инбридинг у растений – это принудительное самоопыление перекрестноопыляемых растений. Проводят 6-7 лет –переводят гены в гомозиготное состояние (АА; аа).
Потомство одной самоопыляемой особи называется чистой линией (АА, аа).
В селекции растений часто применяют межлинейную гибридизацию – перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями (т.е. чистыми линиями).
При этом возникает эффект гетерозиса, или гибридной мощи, т.е. гибриды F1 по ряду признаков часто превосходят исходные родительские формы. Отмечается повышенная жизнеспособность F1.
Эффект гетерозиса объясняется переводом рецессивных генов в гетерозиготное состояние, в котором они не оказывают отрицательного влияния на жизнеспособность
Эффект гетерозиса в последующих поколениях при половом размножении снижается и сохраняется при вегетативном.
Полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом относительно гаплоидного набора. Полиплоиды отличаются повышенной продуктивностью. Многие культурные растения являются полиплоидами.
Для получения полиплоидов воздействуют на половые клетки растений мутагенами, разрушающими веретено деления (например, колхицин) при этом образуются три-,
тетраплоидные и т.д. формы.
Отдаленная гибридизация позволяет в одном организме совместить признаки разных родов и видов. Гибриды F1 обычно бесплодны. Советский ученный Г. Карпеченко разработал способ преодоления бесплодия:
Удвоил число хромосом гибрида F1, т.е. гаметы растений были диплоидны
2n (18) х 2n (18) = 4n (36) – капустно-редечный гибрид, состоял из диплоидных
наборов редьки и капусты;
Это обеспечило нормальное протекание мейоза;
Гаметы, которые при этом образовывались, несли по одному гаплоидному набору редьки и капусты (9 + 9 = 18)
Зигота после оплодотворения вновь несла 36 хромосом (18редичных и 18 капустных).
Искусственный отбор – основа селекционного процесса.
Отбор может быть массовым и индивидуальным.
1. Массовый отбор представляет собой выделение ряда экземпляров по внешним признакам (по фенотипу) без проверки их генотипа. Такой сорт генетически неоднороден, отбор время от времени повторяют.
Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник).
2. Индивидуальный отбор (по генотипу) оценивают потомство каждого отдельно взятого растения в ряду нескольких поколений – для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха).
В селекции животных, по сравнению с селекцией растений, есть ряд особенностей:
- во-первых, для животных характерно половое размножение, поэтому любая порода является сложной гетерозиготной системой;
- во-вторых, у них позднее наступает половозрелость;
- в-третьих – немногочисленное потомство;
- они не размножаются вегетативно.
Однако и в селекции животных используют гибридизацию и отбор, как массовый, так и индивидуальный.
Методы селекции животных
Селекционная работа Гибридизация Отбор
начинается с подбора (скрещивание)
родительских пар Массовый Индивидуальный
Переводят гены в Межвидовое
гомозиготное состояние Внутривидовое (скрещиваются
(скрещиваются разные разные виды)
породы одного вида) кобыла + осёл = мул
пример о белой украинской свинье потомство бесплодно
Инбридинг – скрещивание между родственными особями.
У перекрестно оплодотворяющихся организмов инбридинг – скрещивание братьев с сестрами или родителей с детьми (возвратное скрещивание).
Генетическое следствие инбридинга – повышение гомозиготности потомков по различным признакам.
Инбридинг часто ведет к ослаблению и даже вырождению потомков у животных. И тем не менее инбридинг часто используется в селекции животных, т.к. дает возможность выявить и закрепить ряд наследственных признаков в потомстве за счет перевода их в гомозиготное состояние.
Отдаленная гибридизация (аутбридинг) – скрещивание форм, относящихся к разным видам, родам и т.д. При межпородных скрещиваниях рецессивные гены переходят в гетерозиготное состояние и не оказывают отрицательного действия на развитие тех или иных признаков у потомков.
Отдаленная гибридизация имеет ряд особенностей (трудность получения гибридов, а зачастую полная стерильность потомков). Основная причина полной стерильности FI связана с нарушением хода мейоза.
Пример внутривидового скрещивания:
М. Иванов (советский селекционер), создавая белую степную украинскую породу свиней, для скрещивания взял высокопродуктивного английского хряка и неприхотливую к условиям содержания плодовитую украинскую свинью.
Гибридное потомство вновь было скрещено с английскими хряками. В результате был выведен хряк Асканий I превосходного телосложения, которого он скрещивал с сестрами, дочерями, внучками и, таким образом, большинство генов было переведено в гомозиготное состояние – были получены различные чистые линии.
Отдаленная гибридизация. Межвидовое скрещивание. С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом – мула, который отличается выносливостью и долгожительством, но, чаще всего, межвидовые гибриды стерильны, у них нарушается мейоз, что приводит к бесплодию.
Традиционная селекция микроорганизмов (в основном бактерий и грибов) основана на экспериментальном мутагенезе и отборе наиболее продуктивных штаммов. Геном бактерий гаплоидный, любые мутации проявляются уже в первом поколении.
С помощью микробиологической промышленности получают антибиотики, аминокислоты, белки, гормоны, различные ферменты, витамины и многое другое.
Микроорганизмы используют для биологической очистки сточных вод, улучшений качеств почвы.
Новейшими методами селекции микроорганизмов, растений и животных являются клеточная, хромосомная и генная инженерия.
Селекция — это наука, разрабатывающая методы получения новых и совершенствования существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
- повышение продуктивности организмов;
- улучшение качества продукции (вкуса, внешнего вида, химического состава);
- улучшение хозяйственно важных физиологических свойств (устойчивости к болезням и вредителям, отзывчивости на удобрения или корм).
Сорт , порода , штамм — это искусственно созданная устойчивая группа (популяция) живых организмов, имеющая определённые наследственные особенности.
Все особи такой группы имеют сходные морфологические и физиологические признаки, однотипную реакцию на изменение факторов внешней среды, определённый уровень продуктивности.
1. Искусственный отбор используется для сохранения и размножения особей с желаемой комбинацией признаков. Различают массовый и индивидуальный отбор.
При массовом отборе одновременно отбирают большое число особей с нужным признаком, остальные выбраковывают. Это отбор по фенотипу, он не даёт генетически однородного материала. Повторяется многократно.
При индивидуальном отборе (по генотипу) выделяют одну особь с необходимыми признаками и получают от неё потомство.
2. В селекционной работе используют следующие методы гибридизации : инбридинг, аутбридинг и отдалённую гибридизацию.
При инбридинге скрещиваются потомки с родительскими формами или потомки одних и тех же родителей. Этот тип скрещивания применяют для получения чистых линий , т. е. перевода большинства генов в гомозиготное состояние и закрепления ценных признаков. Нежелательным последствием близкородственного скрещивания является инбредная депрессия — снижение продуктивности и жизнеспособности потомства из-за проявления рецессивных мутаций.
При неродственном скрещивании может наблюдаться эффект гетерозиса ( гибридной силы ) — повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гетерозис проявляется у гибридов первого поколения и обусловлен переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. При этом нежелательные рецессивные мутации становятся скрытыми. При половом размножении в следующих поколениях степень гетерозиготности уменьшается и эффект гибридной силы исчезает. Он может сохраняться только при вегетативном размножении.
Осуществляется с трудом, а полученные гибриды бесплодны из-за затруднения конъюгации хромосом разных видов в профазе \(I\) мейоза. Разработаны методы преодоления бесплодия.
3. Искусственный ( индуцированный ) мутагенез используют для увеличения разнообразия исходного материала. Мутагенез вызывают действием мутагенных факторов, например, рентгеновского облучения. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер отбирает организмы с новыми полезными свойствами.
Геномной мутацией является полиплоидия , т. е. кратное увеличение числа хромосомных наборов. Используется в селекции растений. Большинство современных сортов сельскохозяйственных растений полиплоидны. Их урожайность может быть в несколько раз выше, чем у исходных диплоидных форм. Кроме того, полиплоидия даёт возможность преодолеть бесплодие гибридов, полученных при межвидовой гибридизации.
Искусственно полиплоидию вызывают обработкой растений с помощью колхицина . Это вещество нарушает ход мейоза — оно препятствует формированию нитей веретена деления, из-за чего не происходит расхождения гомологичных хромосом.
Поиск исходного материала облегчает закон гомологических рядов наследственной изменчивости , открытый Н. И. Вавиловым .
Родственные роды и виды живых организмов характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Если известны формы изменчивости одного вида, то можно предположить, что подобные формы будут существовать и у других близкородственных видов.
Н. И. Вавилов установил также семь центров происхождения культурных растений и основал мировую коллекцию семян культурных растений и их диких сородичей.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ СЕЛЕКЦИЯ Новая.ppt
Описание презентации по отдельным слайдам:
Основы селекции организма.
Цель урока: познакомить учащихся с основами селекции, обеспечить усвоение базовых понятий сорт, порода, штамм. Рассмотреть основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов.
Задачи: 1.Состоит в создании новых и улучшении уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. 2.Повышение устойчивости к заболеваниям. 3.Экологическая пластичность сортов и пород. 4.Улучшение качества продукции.
Селекция – это наука ,изучающая биологические основы и методы создания и улучшения пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
Антоновка Штрифель Порода ,сорт ,штамм – это искусственно полученные популяции животных , растений , грибов и бактерий с нужными для человека признаками.
Из истории селекции В своей хозяйственной деятельности человек с древних времён изменял окружающую его природу, приручал диких животных, возделывал растения, создавал полезные для себя породы и сорта.
Длительный отбор растительных и животных организмов обусловило появление культурных форм с особыми свойствами, нужными человеку. Селекция в прямом смысле этого слова означает отбор. В связи с ростом населения Земли требуется увеличение производства сельскохозяйственных продуктов. Решающая роль в выполнении этой задачи принадлежит селекции.
Связь селекции с другими науками Ботаникой Генетикой Цитологией Экологией Растениеводством Животноводством
Методы селекции Искусственный отбор Гибридизация Мутагенез Полиплоидизация
Искусственный отбор-это выбор человеком наиболее ценных для него особей животных и растений данного вида ,поры или сорта для получения от них потомства желательными свойствами. Благодаря ему, появились новые формы организмов существенно отличающиеся от их предков.
Гибридизация- это процесс создания гибридов из двух отличающихся по генотипу родительских организмов, размножающихся половым путём. Первое поколение гибридов (F1),обладает высокой жизнеспособностью ,большей плодовитостью.
Явление первого поколения гибридов по признакам и свойствам над родителями ,называют гибридной мощью или гетерозисом. Он часто приводит к повышению продуктивности в животноводстве и урожайности в растениеводстве , поэтому широко используется в сельском хозяйстве. В дальнейших поколениях при скрещивание гибридов (F1)между собой эффект гетерозиса ослабевает и исчезает.
Мутагенез- это способ получения желаемых наследственных изменений с помощью мутагенов, вызывающих мутации.
Полиплоидия – наследственное изменение генотипа, возникшее в результате увеличения гаплоидного набора хромосом в клетках. Полиплоидные организмы характеризуются, как правило, крупными размерами, высокой урожайностью, устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды.
Методы селекции растений Основное значение в селекции растений принадлежит искусственной гибридизации и явлению гетерозиса.
Селекция животных Общие методы в селекции животных те же , что и в селекции растений . Но из-за свойств животных , есть свои особенности. В селекции животных не используют самооплодотворение и вегетативное размножение. Селекция животных связана с подбором племенных производителей по нужным человеку признакам.
Методы селекции животных Индивидуальный отбор и скрещивание-главные методы. Скрещивание проводится не родственное-аутбриндинг и родственное-инбриндинг. Внутриприродное разведение Отбор по экстерьеру лучших : - Производителей,выбраковка особей, неотвечающим требованиям породы. - Метод сохраняет и улучшает породу.
Селекция микроорганизмов Микроорганизмы-бактерии , микроскопические грибы и простейшие –используются в разных областях промышленности .
Методы селекция микроорганизмов 1.Генная инженерия 2.Клеточная инженерия
Биотехнология Использование живых клеток и биологических процессов для получения веществ , необходимых человеку , называется биотехнологией . Она имеет важное практическое значение в микробиологической промышленности для синтеза биологически активных веществ,нужных человеку.
Вопросы для закрепления. Рефлексия. 1. Что изучает наука селекция? 2. Какие общие методы в селекции существуют? 3. В чем состоит явление гетерозиса и каковы его генетические основы? 4. Какие организмы относятся к микроорганизмам? 5.Какое значение имеют работы селекционеров? Домашнее задание §29.вопросы стр.126.
Выбранный для просмотра документ селекция.docx
Образовательные цели : познакомить учащихся с основами селекции, обеспечить усвоение базовых понятий сорт, порода, штамм. Рассмотреть предковые формы современных сельскохозяйственных растений и животных. Рассмотреть основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов .
Развивающие цели: продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать знания, устанавливать причинно- следственные связи, отработать умение учащихся работать с дополнительной литературой.
Воспитательные цели: подчеркнуть роль трудолюбия, любви к своему делу, свойственной увлечённым селекционерам.
Тип урока: комбинированный
Методы обучения: словесные ( беседа, объяснение), наглядные, частично-поисковые, проблемные, работа с текстом учебника .
Оборудование: ноутбук, интерактивная доска
Форма организации познавательной деятельности: сочетание коллективной и индивидуальной
Актуализация базовых понятий и мотивация учебной деятельности
Изучение нового материала
Взгляните на доску, все это многообразие было сформировано в течении миллионов лет в ходе изученного ранее процесса. (Демонстрация биологического разнообразия). Какого? Какие основные эволюционные факторы привели к биоразнообразию. Почему говорят, что естественный отбор играет творческую роль?(слайд 1)
(Демонстрация пород животных и сортов растений) А под действием какого фактора возникли эти организмы? Как называется наука изучающая выведение новых пород животных и сортов растений?
Объявление темы урока. (слайд 2)
Начиная изучать новую биологическую дисциплину, что в первую очередь мы должны узнать? Определим цели урока.(слайд 3)
Селекция - наука о методах создания новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. (слайд 5)
Сорт, порода , штамм – совокупность особей одного вида, созданные человеком в процессе искусственного отбора(слайд 6)
Как вы считаете, давно ли зародилась селекция?
Примитивная селекция растений возникла одновременно с земледелием.
Начало сельскохозяйственной деятельности было положено примерно 10 тысяч лет назад, когда перешел к оседлому образу жизни, начал осваивать новые территории, приступил к культивированию ряда растений и содержанию животных. С переходом к оседлому образу жизни человек поставил свое благополучие в полную зависимость от ограниченного набора видов растений и животных.(слайд 7)
Какой процесс предшествовал выведению пород животных?
Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы – одомашнивание.
Какие дикие животные стали предками домашних?
Волк – собака, тарпан – лошадь, банкивская курица – домашняя курица, дикий тур – крупный рогатый скот.
Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI— XVII веков отбор происходил бессознательно: то есть человек, например, отбирал для посева лучшие, самые крупные семена пшеницы, не задумываясь о том, что он изменяет растения в нужном ему направлении. Только в последнее столетие человек, еще не зная законов генетики, стал использовать отбор сознательно или целенаправленно, скрещивая те растения, которые удовлетворяли его в наибольшей степени.(слайд 8)
Какие методы используют ученые-селекционеры?
Главными методами селекции являются искусственный отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидизация.(слайд 10,11,12,13,14,15)
Рассмотрим методы селекции растений. (слайд 16)
Рассмотрим методы селекции животных(слайд 17,18)
А отличаются ли методы в селекции животных? А какие особенности у селекции животных?
Сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем
Потомство, полученное от одной пары производителей невелико
Высока селекционная ценность каждой особи
Селекция животных и растений – одна из важнейших отраслей сельского хозяйства и биологической науки. Успешная работа селекционеров – основа благосостояния страны.
Как вы понимаете это высказывание?
Рассмотрим методы селекции микроорганизмов.(слайд 19)
Назовите представителей микроорганизмов? (слайд 20)
Какие методы используют селекционеры в селекции микроорганизмов? (слайд 21)
Читайте также: