Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Биология / Конспекты / Урок - лекция по теме «Основы селекции»
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Биология

Урок - лекция по теме «Основы селекции»

библиотека
материалов

Урок - лекция по теме «Основы селекции»

Цели:

  • дать понятия «селекция, сорт, порода, штамм»;

  • выяснить основные центры происхождения культурных растений;

  • выяснить основные районы одомашнивания животных.

Оборудование: таблица «Центры происхождения культурных растений», рисунки и фотографии с изображением разнообразных сортов растений и пород животных.


План лекции

  1. Понятие о селекции.

  2. Центры происхождения культурных растений.

  3. Одомашнивание как первый этап селекции


Ход лекции

Понятие о селекции

Селекция – наука о создании высокопродуктивных пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов, наилучшим образом удовлетворяющих потребности человека.

Порода, сорт, штамм (чистая линия) – искусственно созданная человеком популяция организмов, которая характеризуется специфическим генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности.

Каждой породе или сорту свойственна определенная норма реакции. Фенотип наиболее полно проявляется лишь при определенных условиях, поэтому для каждого района с теми или иными климатическими условиями, агротехническими приемами и т.д. необходимо иметь свои сорта и породы животных.


Одомашнивание как первый этап селекции

Все современные домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы называется одомашниванием. Главный фактор одомашнивания – искусственный отбор. Первые попытки одомашнивания предпринимались людьми еще 20 тыс. лет до н.э. Широкое одомашнивание начинается с VIII-VI тыс. до н.э. Именно тогда человек вовлек в культуру большинство растений и животных. Некоторые виды были одомашнены позднее. Так, кроликов люди стали разводить лишь в средневековье, сахарную свеклу – в XIX веке, а мяту – в XX веке.


Центры происхождения культурных растений

В результате многочисленных экспедиций, организованных Н.И. Вавиловым в самые отдаленные уголки планеты, где возникли древние земледельческие цивилизации, была собрана уникальная, самая крупная в мире коллекция разнообразных культурных растений, и были выделены центры происхождения культурных растений.

Центры происхождения культурных растений

Название центра

Одомашненные растения

1. Индонезийско-Индокитайский

Бананы, сахарная пальма, хлебное дерево, сахарный тростник

2. Китайско-японский

Рис, просо, соя, шелковица

3. Среднеазиатский

Горох, лен, морковь, лук, миндаль, грецкий орех, виноград

4. Переднеазиатский

Пшеница, рожь, ячмень, овес, нут, чечевица

5. Средиземноморский

Оливковое дерево, капуста, брюква, люпин

6. Африканский (абиссинский)

Сорго, кунжут, клещевина, хлопчатник, арбуз, кофе

7. Южноамериканский

Фасоль, томат, арахис, ананас, картофель

8. Среднеамериканский

Кукуруза, тыква, красный перец, табак, какао


Районы одомашнивания животных

Районы одомашнивания животных связаны с центрами происхождения культурных растений. Однако, так предполагают ученые. Точных центров не выделяют.

Предположительные центры одомашнивания животных

Дикий предок

Современное животное

Предполагаемый центр

Волк

Собака

Индонезийско-Индокитайский

Тур

Крупный рогатый скот

Ряд областей Евразии

Дикие бараны - муфлоны

Овцы

Передняя Азия

Дикая лошадь - тарпан

Лошадь

Степи Причерноморья

Дикий кабан

Свинья

Индонезийско-Индокитайский

Дикая кошка

Кошка

Африка

Дикая красная курица

Куры

Джунгли


Оценка наследственных качеств

Признаки, которые интересуют селекционера, очень разнообразны. Фенотипическая изменчивость некоторых из них в сильной степени определяется разнообразием генотипа и сравнительно мало зависит от условий существования (например, длина шерсти у овец). Другие признаки, наоборот, сильно подвержены влиянию внешней среды (например, масса, молочная продуктивность). Важнейшая задача селекционера – оценить наследственные качества особей и выбрать для размножения лучших не только по фенотипу, но и по генотипу. В селекции животных особенно важна оценка по генотипу производителей. Наиболее точный метод оценки – оценка племенных (наследственных) качеств по потомству. В результате оценки выделяются лучшие производители, и они интенсивно используются для получения потомства. В селекции растений оценивается потомство отдельных самоопыляющихся (чистых) линий растений, выделенных из какого-либо сорта, и для размножения отбираются лучшие линии.


Методы селекции

  1. Искусственный отбор – отбор, производимый человеком. Человек с самых ранних времен цивилизации применяет искусственный отбор при разведении животных и растений. Дарвин воспользовался данными по искусственному отбору, чтобы объяснить возможный механизм изменения видов, происходящего в природных популяциях, то есть естественного отбора. Искусственный отбор основан на изоляции природных популяций и избирательном скрещивании организмов, обладающими признаками, желательными для человека. При искусственном отборе человек создает направленное селективное давление, которое ведет к изменениям частот аллелей или генотипов в популяции. Это эволюционный механизм, приводящий к созданию новых пород, линий, сортов, рас и подвидов. Генофонды всех этих групп изолированы, но они сохраняют основную генную и хромосомную структуру, характерную для вида, к которому они принадлежат.

А) индивидуальный отбор. Сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к получению чистой линии – группы генетически однородных (гомозиготных) организмов.

Б) массовый отбор. Отбирается группа организмов с нужными признаками. Массовый отбор приводит к получению генетически неоднородных организмов, и отбор время от времени приходится повторять.


Некоторые фенотипические признаки, по которым ведется искусственный отбор

Признак

Примеры

Холодостойкость

Сахарная кукуруза в Англии

Размеры

Картофель, капуста

Повышение продуктивности

Молоко, яйца, шерсть, плоды

Раннее созревание

Зерновые культуры (два урожая за сезон)

Более длительный срок плодоношения

Земляника

Вкусовые качества

Яблоки, виноград без косточек

Облегчение уборки урожая

Горох

Длительность хранения

Фасоль и горох для замораживания

Повышенная пищевая ценность

Соя и другие растения (содержание белка)

Устойчивость к болезням

Пшеница, устойчивая к ржавчине


Недавно возникла новая форма искусственного отбора – неумышленный отбор на устойчивость к антибиотикам, пестицидам и гербицидам, которому подвергаются патогенные микроорганизмы, вредители и сорняки.


2. Гибридизация – скрещивание.

А) инбридинг – близкородственное скрещивание. Проводят скрещивание близких родственников, например, между потомками от одних и тех же родителей, с целью распространения особенно желательных признаков. Длительный инбридинг может привести к снижению плодовитости, что создает проблемы в животноводстве. Интенсивный инбридинг снижает изменчивость генома, повышая число гомозиготных генотипов за счет гетерозиготных. Для того, чтобы преодолеть эти проблемы, животноводы после нескольких поколений инбридинга прибегают к аутбридингу.

Б) аутбридинг – неродственное скрещивание. Состоит в скрещивании особей из генетически различных популяций. Потомков от таких скрещиваний называют гибридами, и они превосходят по ряду признаков обе родительские формы – явление называемое гетерозисом или гибридной силой. Гибриды, получаемые при скрещивании гомозиготных родительских линий из различных популяций, называют гибридами первого поколения (F1); они превосходят родительские формы по величине и количеству плодов, устойчивости к заболеваниям и скорости созревания. Увеличение мощности объясняется повышением гетерозиготности в результате смещения генов.

У растений это скрещивание разных сортов:

Бельфлер (теплолюбивый сорт, сладкие крупные плоды) + китайка (холодостойкая, плоды мелкие кислые) = бельфлер-китайка (умеренный климат, средние кисло-сладкие плоды).

У животных это межпородное скрещивание:

Свинья кемеровской породы + дикий кабан = свинья казахская гибридная;

Алтайская тонкорунная овца (высокое качество шерсти, высокая приспособленность к местным условиям) + английская мясо-шерстная порода = советская мясо-шерстная порода.

В) отдаленная гибридизация – скрещивание разных видов и родов.

Капуста + редька = рафанобрассика (капустно-редечный гибрид);

Пшеница + пырей = зернокрмовая пшеница (за три укоса в сезон дает до 300-450ц/га зеленой массы);

Пшеница + рожь = тритикале (зерновая и кормовая культура, устойчивая к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям и к болезням);

Осел + лошадь = мул.


3. Полиплоидия в селекции растений

Полиплоидия – изменение хромосом в кариотипе, кратное гаплоидному набору.

Характеристика полиплоидов: увеличение количества хромосом – увеличение объема ядра – увеличение объема цитоплазмы – увеличение клетки – увеличение органа и больший запас питательных веществ. Более устойчивы к неблагоприятным условиям, болезням.

Автополиплоидия – умножение геномов (гаплоидного набора хромосом) одного и того же вида.

Растения, имеющие нечетный набор геномов – триплоиды, пентаплоиды, характеризуются резким снижением плодовитости. Причина этого – нарушение мейоза.

Созданы полиплоидные сорта пшеницы, ржи, гречихи, сахарной свеклы, картофеля, овса.

Аллоплоидия – умножение геномов разных видов.

Первый аллоплоид – капустно-редечный гибрид (рафанобрассика) получен Карпеченко в 20–е годы

Р ♀ R Х ♂ B

9 9

RB (18 хромосом) – неплодовит (нарушается процесс гаметогенеза)


Р ♀ R Х ♂ B

  1. 18

RB (18 R + 18 В) – плодовит: верхушка редечная, корень капустный

Полиплоидия в селекции животных встречается крайне редко. Однако у некоторых видов она возможна. Известный советский ученый Б.Л. Астауров впервые создал полиплоидные формы тутового шелкопряда. Он использовал отдаленную гибридизацию и полиплоидию и создал форму тутового шелкопряда, объединившего в своем геноме хромосомы двух разных видов. У большинства раздельнополых животных полиплоидия практически не встречается. Это обусловлено тем, что полиплоидия, вызывая изменения соотношения половых хромосом и аутосом, приводит к нарушению коньюгации гомологичных хромосом и тем самым затрудняет определение пола. В результате такие формы оказываются бесплодными и маложизнеспособными. Это подтверждается тем, что у гермафродитных животных и животных, размножающихся партеногенетически, полиплоидия может осуществляться так же, как у растений. Например, у дождевых червей встречаются полиплоидные ряды. Однако у раздельнополых животных встречаются случаи полиплоидии. Известны полиплоиды у аскариды, тутового шелкопряда, бабочек, рыб, амфибий. У млекопитающих полиплоиды не выживают.

  1. Искусственный мутагенез – созданный человеком процесс возникновения мутаций. Наиболее широко метод используется в селекции микроорганизмов (бактерии, одноклеточные водоросли, дрожжи). Например, получены плесневые грибы, продуцирующие антибиотики в тысячи раз эффективнее, чем исходные формы. На основе мутантных растений выводят высокоэффективные сорта. Например, сорт пшеницы Новосибирская-67 характеризуется укороченной и утолщенной соломиной, вследствие этого повысилась устойчивость к полеганию. Сорт был получен на основе мутантной формы, возникшей под влиянием обработки рентгеновыми лучами семян сорта пшеницы Новосибирская-7.


Успехи селекционеров

  1. И.В. Мичурин – селекция плодовых деревьев и кустарников (сорта яблони, груши, малины, вишни…). В основном при своей работе использовал методы гибридизации и отбора. Мичурин установил зависимость развития признаков у гибридов от условий внешней среды. Он показал возможность управления доминированием. Выращивание гибридов на хорошо удобренных почвах способствует формированию у них свойств более культурного высокопродуктивного сорта, но приводит к снижению выносливости к неблагоприятным климатическим условиям.

  2. П.П. Лукьяненко создал ряд сортов озимой пшеницы (Безостая-1, Краснодарская-57).

  3. В.Н. Ремесло создал ряд сортов озимой пшеницы, приспособленных к разнообразным условиям (Мироновская-808).

  4. В.С. Пустовойт создал сорта подсолнечника, отличающиеся повышенным содержанием масла.

  5. М.Ф. Иванов создал породы всех видов домашних животных.







Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 24.11.2015
Раздел Биология
Подраздел Конспекты
Просмотров858
Номер материала ДВ-184915
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх