Процесс создания человеком сортов культурных растений называется
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 19.09.2024
Вопрос 1. Как разрешил Ч. Дарвин вопрос о предках домашних животных?
Ч. Дарвин доказал, что группы домашних животных имеют своими предками небольшое количество диких форм. Так, все породы домашних кур произошли от дикой банкивской курицы, все утки — от дикой кряковой утки, голуби - от дикого скалистого голубя, породы кроликов — от дикого европейского кролика. Предками крупного рогатого скота были два вида диких туров, а собаки — волк.
Вопрос 2. Приведите примеры многообразия пород домашних животных и сортов культурных растений. Чем объясняется это многообразие?
Существует множество примеров многообразия пород домашних животных и сортов культурных растений. Так, например, из одного дикого вида капусты человеком выведены капуста белокочанная, цветная, кольраби, брокколи, брюссельская, кормовая (капуста со стеблем выше человеческого роста).
Известно много пород голубей, общим предком которых был дикий скалистый голубь. Множество сортов риса создано из нескольких диких видов - предков культурных растений риса. Такое многообразие объясняется тем, что внутри вида присутствует широкий спектр мутационной изменчивости, а человек, отбирая для своих специальных нужд особи, у которых сила проявления необходимого признака наиболее выражена, закрепляет и усиливает его, получая устойчивые формы различных генотипов в пределах вида.
Вопрос 3. В чем состоит основной метод выведения новых сортов и пород?
Основной движущей силой в возникновении сортов и пород является искусственный отбор. Под искусственным отбором понимается процесс создания новых пород животных и сортов культурных растений путем систематического сохранения и размножения особей в ряду поколений с определенными, ценными для человека признаками и свойствами. Дарвин выделял две формы искусственного отбора: сознательный, или методический, когда селекционером ставится конкретная задача и ведется отбор по одному-двум признакам, полезным для человека, и бессознательный (когда для размножения оставляют особи, лучшие по многим признакам). Первый является методом быстрого выведения пород. Например, для получения высокоурожайного картофеля на семена оставляли тот картофель, который давал высокий урожай. Коров, дающих мало молока, или неяйценосных кур съедали, а продуктивных животных сохраняли и получали от них потомство.
Вопрос 4. Как меняется строение и поведение животных в процессе одомашнивания? Приведите примеры.
При одомашнивании животные, с одной стороны, приобретают новые признаки и свойства, полезные человеку, а с другой стороны, теряют признаки и свойства, необходимые им для жизни в дикой природе. Например, домашние свиньи имеют большой слой подкожного жира, тучное тело, у них исчезла агрессивность и устойчивость к естественным врагам. Можно привести эксперимент академика Д. К. Беляева, поставленный на серебристо-черных лисах. Проводя отбор по поведенческим реакциям и оставляя для скрещивания животных спокойных, с выраженным исследовательским инстинктом, он отметил, что у животных в ряду поколений исчезают агрессивность и страх по отношению к человеку. Внешний вид лис также изменился, приблизившись к фенотипу (внешнему виду) домашних собак, — опустились уши, хвост завился крючком, на лбу появилась звездочка.
Практическое воплощение законов наследственности и изменчивости нашло отражение в селекции животных, растений и микроорганизмов — способе выведения полезных для человека пород и сортов организмов. В этой главе вы познакомитесь с методами селекционной практики и некоторыми результатами работы ученых, узнаете о приемах, используемых в биотехнологии.
Селекция (от лат. selectio — отбор) представляет собой науку о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных и сортов культурных растений. Вместе с тем под селекцией понимают и сам процесс изменения живых организмов, осуществляемый человеком для своих потребностей.
В процессе становления человека как вида ему пришлось не только защищаться от диких зверей, устраивать убежища и т.п., но и обеспечивать себя пищей. Поиск съедобных растений и охота — не очень надежные источники пищи, и голод был постоянным спутником первобытных людей.
Естественный отбор на интеллект и развитие общественных отношений в первобытном людском стаде создали возможность организации искусственной среды обитания для человека, уменьшающей его зависимость от природных условий. Одним из крупнейших достижений человека на заре его развития стало создание постоянного источника продуктов питания путем одомашнивания диких животных и возделывания растений.
16.1. Создание пород животных и сортов растений
Возникновение новых пород домашних животных и сортов культурных растений стало возможно вследствие существования у диких видов комбинативной наследственной изменчивости как результата полового размножения и отбора, применяемого человеком. Животные и растения, выведенные человеком, имеют общие черты, резко отличающие их от диких видов. У культурных форм сильно развиты отдельные признаки, бесполезные или вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность некоторых пород кур давать 300 и более яиц в год лишена биологического смысла, поскольку такое количество яиц курица не может насиживать. Можно привести множество подобных примеров, относящихся не только к хозяйственно полезным признакам, но и к декоративным — у голубей, бойцовых петухов, некоторых пород собак.
Разнообразие и продуктивность культурных растений. Все современные домашние животные и возделываемые человеком растительные культуры произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы называют одомашниванием. Оно началось, по-видимому, со случайного выращивания молодняка диких животных. Некоторые оказались способными существовать в контакте с человеком и начали размножаться в созданных для них условиях. Этот процесс широко известен уже 6 — 8 тыс. лет. Именно в это время человек вовлек в культуру большинство животных и растений, используемых и поныне.
Размеры и продуктивность культурных растений выше, чем у родственных диких видов, но вместе с тем они лишены средств защиты от поедания: горьких или ядовитых веществ, шипов, колючек. Для более полного удовлетворения пищевых и технических потребностей человека создаются все новые сорта растений и породы животных с заранее заданными свойствами. Разработка теории и методов создания и совершенствования пород животных и сортов растений представляет предмет селекции. Селекционеры исследуют специфические закономерности эволюции домашних животных и возделываемых растений, происходящей под направляющим влиянием человека.
Центры многообразия и происхождения культурных растений. Успех селекционной работы зависит главным образом от генетического разнообразия исходной группы растений или животных. Между тем генофонд существующих пород животных или сортов растений, естественно, менее разнообразен по сравнению с генофондом исходного дикого вида. Поэтому при выведении новых сортов растений и пород животных очень важны поиски и выявление полезных признаков у диких предков.
С целью изучения многообразия и географического распространения культурных растений Н.И. Вавилов организовал многочисленные экспедиции как в пределах территории нашей страны, так и во многие зарубежные страны. В результате этих экспедиций был собран огромный семенной материал, который был использован для селекционной работы. Н.И. Вавилов выделил семь центров происхождения культурных растений (табл. 16.1).
Центры происхождения культурных растений (по Н.И. Вавилову)
Родина культурных растений
Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, о-ва Юго-Восточной Азии
Рис, сахарный тростник, цитрусовые, огурец, баклажан, черный перец и др. (50% культурных растений)
Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань
Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры — слива, вишня, редька и др. (20% культурных растений)
Малая Азия, Средняя Азия, Афганистан, Юго-Западная Индия
Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, морковь, чеснок, виноград, абрикос, груша и др. (14% культурных растений)
Страны по берегам Средиземного моря
Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер, чечевица, кормовые травы (11% культурных растений)
Абиссинское нагорье Африки
Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, сорго, бананы
Кукуруза, длинноволокнистый хлопчатник, какао, тыква, табак
Южная Америка вдоль западного побережья
Картофель, ананас, хинное дерево
Начатая Н.И. Вавиловым работа была продолжена другими ботаниками; после ряда уточнений в настоящее время насчитывается 12 первичных центров происхождения культурных растений.
Центры происхождения культурных растений, как показывают археологические исследования, тесно связаны с районами одомашнивания животных. Такие регионы получили название центров доместикации (от лат. domesticus — домашний). Многочисленные зоологические исследования подтвердили, что для каждого вида домашних животных, несмотря на обилие пород, существует, как правило, один дикий предок.
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. На основе изучения богатейшего коллекционного материала Н.И. Вавиловым были сделаны важные обобщения, послужившие крупным вкладом в теорию селекции.
Изучение наследственной изменчивости у культурных растений и их предков позволило Н.И. Вавилову сформулировать закон гомологических рядов наследственной изменчивости: “Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости. Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды и виды, составляющие семейство”.
На примере семейства Злаковых Н.И. Вавилов показал, что сходные мутации обнаруживаются у целого ряда видов этого семейства. Так, черная окраска семян встречается у ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы и ряда других злаковых за исключением овса, проса и пырея, удлиненная форма зерна — у всех изученных видов. У животных также наблюдаются сходные мутации: альбинизм и отсутствие шерсти у млекопитающих, альбинизм и отсутствие перьев у птиц, короткопалость у крупного рогатого скота, овец, собак, птиц. Некоторые наследственные заболевания и уродства, встречающиеся у человека, отмечены и у некоторых животных. Животных с такими болезнями используют в качестве модели для изучения дефектов у человека. Например, катаракта бывает у мышей, крыс, собак, лошадей; гемофилия — у мыши и кошки; диабет у крысы; врожденная глухота — у морской свинки, мыши, собаки и т.д. То, что сходные, наследственно обусловленные нарушения жизнедеятельности встречаются у представителей разных видов одного и того же класса — класса Млекопитающих, убедительно подтверждает закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Появление сходных мутаций объясняется общностью происхождения генотипов. В процессе возникновения новых видов от одного предка различия между ними устанавливаются только по части генов, обусловливающих успешное существование в конкретных условиях. Многие гены у видов, имеющих общее происхождение, остаются неизменными и при мутации дают сходные признаки.
Таким образом, обнаружение спонтанных или индуцированных мутаций у одного вида дает основание для поисков сходных мутаций у родственных видов растений или животных.
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости успешно используется в селекционной практике. Работа по созданию семенных коллекций сортов культурных растений и их дикорастущих предков, начало которой положил Н.И. Вавилов, продолжается. В нашей стране в настоящее время коллекция включает более 320 тыс. образцов, относящихся к 1041 виду растений. Сюда входят дикие виды, сородичи культурных растений, старые местные сорта, все лучшее и новое, что создано за последнее время усилиями селекционеров всех стран мира. Из мирового генофонда ученые выделяют генетические источники хозяйственно ценных признаков: урожайности, скороспелости, устойчивости к болезням и вредителям, засухоустойчивости, устойчивости к полеганию и др. Современные генетические методы дают возможность добиваться в селекции растений очень крупных успехов. Так, использование ценных генов дикого эфиопского ячменя позволило создать выдающийся по продуктивности сорт ярового ячменя Одесский 100.
• Богатейший коллекционный материал собран Н.И. Вавиловым в различных районах мира. Его изучение позволило выявить родину и диких предков многих культурных растений.
• Развитие идей Н.И. Вавилова позволило выделить 12 центров происхождения культурных растений.
Вопросы и задания для повторения
1. Чем отличаются одомашненные и культурные организмы от диких?
2. Какое значение для селекции имеет знание центров происхождения культурных растений?
3. Изложите сущность закона гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И. Вавилова.
Процесс создания человеком новых сортов растений, пород животных называется : А) естественный отбор Б) искусственный отбор В) борьба за существование Г) наследственная изменчивость.
Вообще это селекция, но из того, что здесь есть, мне кажется б - искусственный отбор.
Новые виды образуются в результате :а)борьбы за существованиеб)искусственного отборав)наследственного отборае)естественного отбора?
Новые виды образуются в результате :
а)борьбы за существование
Новые виды образуются в результате : 1)борьбы за существование 2)искусственного отбора 3)наследственной изменчивости 4)естесственного отбора?
Новые виды образуются в результате : 1)борьбы за существование 2)искусственного отбора 3)наследственной изменчивости 4)естесственного отбора.
Что лежит в основе создания новых пород сельскохозяйственных животных 1?
Что лежит в основе создания новых пород сельскохозяйственных животных 1.
Скрещивание и искусственный отбор 2.
Естественный отбор 3.
Хороший уход за животными, режим питания 4.
Борьба за существование.
Новые виды образуются в результате :1)борьбы за существование2)искусственного отбора3)наследственной изменчивости4)естественного отбора?
Новые виды образуются в результате :
1)борьбы за существование
Сохранения животных с полезными для человека признаками происходит в процессе 1)искучтвенного отбора 2)естественного отбора 3)борьбы за существования 4)приспособленность к новым условиям жизни?
Сохранения животных с полезными для человека признаками происходит в процессе 1)искучтвенного отбора 2)естественного отбора 3)борьбы за существования 4)приспособленность к новым условиям жизни.
Пожалуйста помогите?
Процес создания человеком сортов культурных растений называется
2 естественный отбор
3борьба за существование
Движущая сила эволюции - это а?
Движущая сила эволюции - это а.
Борьба за существование б.
Предложение со словом наследственность, изменчивость, искусственный отбор и естественный отбор СРОЧНО?
Предложение со словом наследственность, изменчивость, искусственный отбор и естественный отбор СРОЧНО!
(Ответы должны подходить к биологии!
Естественный отбор происходит в результате 1)наследственности 2)изменчивости 3)изоляции 4)борьбы за существование?
Естественный отбор происходит в результате 1)наследственности 2)изменчивости 3)изоляции 4)борьбы за существование.
Какие движущие силы эволюции выделил ч дарвин?
Какие движущие силы эволюции выделил ч дарвин?
1) изменчивость и естественный отбор 2) наследственность, изменчивость и естественный отбор 3) наследственность , изменчивость и борьба за существование 4)наследственность , изменчивость , борьба за существование и естественный отбор.
Методы выведения новых сортов, пород и штаммов
Ключевые слова: сорт, порода, штамм, . Раздел ЕГЭ: 3.8. Селекция, … Методы выведения новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Значение генетики для селекции. Биологические основы выращивания культурных растений и домашних животных
Сорт, порода, штамм
Учёные-селекционеры работают с сортами растений, породами животных и штаммами микроорганизмов. Сорт, порода, штамм — популяция организмов, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определенными наследственными особенностями.
Сорт (от лат. sortis — разновидность) — группа созданных в результате селекции сельскохозяйственных растений одного вида (например, яблоня домашняя), обладающих передающимися по наследству хозяйственно ценными признаками. Различают местные и селекционные сорта культурных растений. Местные сорта получают в результате стихийного (бессознательного) отбора в процессе выращивания той или иной культуры. Селекционные сорта создаются в научно-исследовательских учреждениях с использованием методов комбинационной селекции.
Сорта яблони домашней: 1 — Папировка; 2 — Антоновка обыкновенная; 3 — Анис; 4 — Ранетка пурпуровая
Штамм (от нем. stamm — основа, племя) — чистая культура микроорганизмов, выделенная из определённого источника или полученная в результате мутаций. Разные штаммы одного и того же микроорганизма могут отличаться друг от друга по ряду свойств, в том числе и хозяйственно ценных. Штаммы микроорганизмов используют в биотехнологии для микробиологического синтеза белков.
Селекция растений
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости: виды и роды, генетически близкие (связанные друг с другом единством происхождения), характеризуются сходными рядами в наследственной изменчивости. Так, например, у мягкой и твёрдой пшеницы и ячменя существуют остистые, короткоостые и безостые колосья. Зная наследственные изменения у одного вида, можно предвидеть нахождение сходных изменений у родственных видов и родов, что используется в селекции. Чем ближе между собой виды и роды, тем больше сходство в изменчивости их признаков. Н. И. Вавиловым закон был сформулирован применительно к растениям, а позднее подтверждён для животных и микроорганизмов.
Гомологичные ряды изменчивости по форме колосьев у мягкой (А) и твёрдой (Б) пшеницы и ячменя (В). Во всех случаях есть остистые, короткоостистые, вздутые и безостые формы
Учение о центрах происхождения культурных растений. Каждая сельскохозяйственная культура лучше развивается в тех условиях, которые в большей степени соответствуют экологическим условиям той местности, откуда произошло это растение. Н.И. Вавилов выделил 7 центров происхождения культурных растений:
Центры происхождения
Культурные растения
В селекции растений наиболее широко используются такие методы, как массовый отбор, внутривидовая гибридизация, отдалённая гибридизация, полиплоидия.
Большой вклад в селекцию плодовых растений внёс отечественный селекционер И. В. Мичурин. На основе методов межсортовой и межвидовой гибридизации, отбора и воздействия условиями среды им были созданы многие сорта плодовых культур. Благодаря его работам многие южные сорта плодовых культур удалось распространить в средней полосе нашей страны.
Многие сорта культурных растений являются полиплоидными. Таковы некоторые сорта пшеницы, ржи, клевера, картофеля, свёклы и т.д. Сочетание отдалённой гибридизации с последующим получением полиплоидных форм позволило преодолеть бесплодие отдалённых гибридов. В результате многолетних работ Н. В. Цицина и его сотрудников были получены гибриды пырея и пшеницы, пшеницы и ржи (тритикале).
К наиболее важным достижениям селекции растений следует отнести создание большого количества высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.
Селекция животных
Как и культурные растения, домашние животные имеют диких предков. Процесс превращения диких животных в домашних называют одомашниванием (доместикацией). Почти все домашние животные относятся к высшим позвоночным животным — птицам и млекопитающим
Вид
Время одомашнивания, тыс. лет назад
В селекции животных наиболее широко используются такие методы, как индивидуальный отбор, внутривидовая гибридизация (родственное и неродственное скрещивание), отдалённая (межвидовая) гибридизация.
Использование индивидуального отбора связано с половым размножением животных, когда получить сразу много потомков затруднительно. В связи с этим селекционеру важно определить наследственные признаки самцов, которые непосредственно у них не проявляются (жирномолочность, яйценоскость). Поэтому оценка животных может быть осуществлена по их родословной и по качеству их потомства. Имеет определённое значение также учёт экстерьера, то есть совокупности внешних признаков животного. Подбор производителей в животноводстве особенно актуален в связи с применением в настоящее время искусственного осеменения, позволяющего получить от одного организма значительное число потомков.
Родственное скрещивание ведёт к гомозиготности и чаще всего сопровождается уменьшением устойчивости животных к неблагоприятным факторам среды, снижением плодовитости и т. п. Для устранения неблагоприятных последствий используют неродственное скрещивание разных линий и пород. На основе межпородного скрещивания были созданы высокопродуктивные сельскохозяйственные животные (в частности, М.Ф. Иванов создал высокопродуктивную породу свиней Белая украинская, породу овец Асканийская рамбулье). Неродственное скрещивание сопровождается гетерозисом, сущность которого состоит в том, что гибриды первого поколения имеют повышенную жизнеспособность и усиленное развитие. Примером эффективного использования гетерозиса служит выведение гибридных цыплят (бройлерное производство).
Отдалённая (межвидовая) гибридизация животных приводит к бесплодию гибридов, но благодаря проявлению гетерозиса широко используется человеком. Среди достижений по отдалённой гибридизации животных следует отметить мула — гибрида кобылы с ослом, бестера — гибрида между белугой и стерлядью, продуктивного гибрида между карпом и карасём, гибриды крупного рогатого скота с яками и зебу, отдалённые гибриды свиней и т.д.
Селекция микроорганизмов
К микроорганизмам относятся: прокариоты — бактерии, архебактерии и цианобактерии; эукариоты — грибы, микроскопические водоросли, простейшие.
В селекции микроорганизмов наиболее широко используются индуцированный мутагенез и последующий отбор групп генетически идентичных клеток (клонов), методы клеточной и генной инженерии.
Деятельность микроорганизмов используют в промышленности, сельском хозяйстве, медицине. Ферментативную активность микроорганизмов (грибов и бактерий) используют в производстве молочных продуктов, хлебопечении, виноделии и др. С помощью микроорганизмов получают аминокислоты, белки, ферменты, спирты, полисахариды, антибиотики, витамины, гормоны, интерферон и пр.
Выведены штаммы бактерий, способные разрушать нефтепродукты, что позволит использовать их для очистки окружающей среды. Ведутся работы по перенесению генетического материала азотфиксирующих микроорганизмов в геном почвенных бактерий, которые этими генами не обладают, а также непосредственно в геном растений. Это позволит избавиться от необходимости производить огромное количество азотных удобрений.
Значение генетики для селекции
Методы генетики используются в создании новых штаммов микроорганизмов, производящих необходимые человеку вещества. Генная инженерия способна вводить гены в клетки растений, которые отвечают за цвет плода, устойчивость к неблагоприятным факторам среды, вредителям и болезням, с повышенной засухоустойчивостью и другими признаками. В результате получают генно-модифицированные продукты. Клонирование позволяет массово производить нужные сорта растений, а также получать животных с идентичными признаками.
Биологические основы выращивания
культурных растений и домашних животных
Высокопродуктивный сорт, созданный в результате усилий селекционной работы, нуждается в подходящих условиях внешней среды. Учитывая, что у каждого растения свои потребности, при выращивании следует обращать внимание на эти нюансы. Без подобного подхода получить урожай проблематично. Поэтому при выращивании учитывают:
Сельскохозяйственным животным также требуются конкретные условия содержания. Важно соблюдать следующие факторы:
- температурный режим, освещенность, влажность при выращивании в замкнутом пространстве;
- поддержание санитарного состояния в помещении для содержания;
- создание условий для выгула;
- необходимость чистки животных;
- наличие свежего и сухого подстилочного материала;
- введение в рацион кормов высокого качества.
Животные способны к модификационной изменчивости, которая происходит под влиянием факторов внешней среды. При неправильном содержании и кормлении качественных пород, их полезные признаки будут сведены к минимуму (продуктивность, жирность и количество молока, яйценоскость, набор массы тела и другие признаки породы).
Читайте также: