Искусственный и естественный отбор

Содержание
  1. Естественный и искусственный отбор
  2. ������������� � ������������ �����
  3. Искусственный и естественный отбор
  4. Борьба за существование
  5. Естественный отбор
  6. Относительная приспособленность (целесообразность)
  7. Селекция и биотехнология
  8. Урок 5–6. Селекция растений
  9. А. Устная проверка знаний
  10. Б. Работа по карточкам
  11. 1. Особенности биологии растений, учитываемые в селекции
  12. 2. Скрещивание как метод увеличения разнообразия материала для искусственного отбора
  13. Проявление гетерозиса по продуктивности у гибрида (в центре), полученного от скрещивания двух различных линий кукурузы (по краям)
  14. 4. Преодоление бесплодия межвидовых гибридов растений
  15. Капустно-редечный гибрид (рафанобрассика)
  16. 5. Использование в селекции растений соматических мутаций
  17. 6. Искусственный отбор в селекции растений
  18. 7. Роль естественного отбора в селекции растений
  19. Исходный сорт Новосибирская 7 (слева), мутантный сорт Новосибирская 67 (справа)
  20. III. Закрепление знаний
  21. IV. Домашнее задание

Естественный и искусственный отбор

Искусственный и естественный отбор
На изменение видового многообразия влияют действия естественного и искусственного отбора. Естественный отбор протекает в природе и может менять направление в зависимости от изменяющихся условий среды.

Искусственный отбор направляется человеком.

Естественный отбор – движущая сила эволюции, благодаря которой формируются новые более приспособленные виды. Термин ввёл натуралист Чарльз Дарвин.

Причинами естественного отбора являются:

  • неблагоприятные условия;
  • межвидовая конкуренция;
  • внутривидовая конкуренция.

Рис. 1. Различные виды воробьёв.

Искусственный отбор – выборка и закрепление в геноме особей определённых признаков, полезных для человека. Искусственный отбор лежит в основе селекции.

Отбирая «рабочих» особей, человек самостоятельно производит еду, материалы, лекарства. Изначально, без знаний генетики и селекции, выведение новых пород, сортов, штаммов человеком носило спонтанный характер.

Постепенно человек с помощью селекции и генной инженерии научился чётко достигать поставленных целей.

Примером искусственного отбора является вся сельскохозяйственная деятельность, естественного – возникновение белого медведя, устойчивых к пестицидам насекомых, поедающих нейлон бактерий. Человек благодаря селекции вывел линии молочных и мясных коров, собак, кукурузу, винные бактерии, высокопроизводительный хлопчатник.

Рис. 2. Сравнение дикой и окультуренной кукурузы.

Несмотря на особенности протекания процессов, между двумя видами отбора существуют определённые сходства:

  • исходным материалом являются индивидуальные особенности организма и наследственная изменчивость;
  • благоприятные, необходимые (человеку или самому организму) признаки закрепляются, передаются по наследству;
  • особи с неблагоприятными признаками уничтожаются, отбраковываются либо человеком, либо в процессе эволюции.

Описание различий представлено в таблице сравнения искусственного и естественного отбора.

Признаки отбораСравнительная характеристика
Естественный отборИскусственный отбор
ОбъектПопуляцияОтдельная особь или группа
МестоЕстественные экосистемыФермы, селекционные станции, питомники
ПродолжительностьНепрерывно, на протяжении нескольких тысячелетийНесколько лет, в среднем – 10 лет для получения новой породы или нового сорта
ФакторУсловия и влияние средыДействия человека
КритерийПриспособленность популяцииПолучение полезных для человека признаков
Формы– Движущий отбор – направлен в сторону лучшей приспособленности популяции к изменившимся условиям среды;– стабилизирующий отбор – сохранение полезных признаков в относительно постоянных условиях;– дизруптивный отбор – закрепление в популяции противоположных вариантов одного признака– Бессознательный отбор – закрепление в популяции лучших признаков случайно, без определённой цели;– методический отбор – целенаправленные действия человека по сохранению в популяции определённого признака
РезультатПоявление новых видовПолучение новых пород, сортов, штаммов

Рис. 3. Графики форм естественного отбора.

Несмотря на разность подходов, не следует противопоставлять виды отбора. Искусственный отбор неразрывно связан с естественным, т.к. изначально человек использовал для отбора диких особей, сформировавшихся в естественных условиях. В то же время природа может самостоятельно воздействовать на уже выведенные человеком породы и сорта.

Действие искусственного или естественного отбора влияет на изменение биологического разнообразия и совершенствование существующих видов. Кроме того, человек может выращивать в искусственных условиях более производительных особей, мало завися от факторов внешней среды.

В большинстве случае выведенные человеком особи не способны к самостоятельной жизни в дикой природе.

Из урока узнали о сходствах и различиях искусственного и естественного отбора. За искусственный отбор отвечает человек, культивируя полезный для себя признак особи.

Благодаря искусственному отбору человек получает пищу, лекарства, ткань и т.д. Естественный отбор происходит без участия человека в процессе эволюции на протяжении тысяч лет.

В основе обоих видов отбора лежит наследственная изменчивость.

Средняя оценка: 4.2. Всего получено оценок: 259.

Источник: https://obrazovaka.ru/biologiya/estestvennyy-i-iskusstvennyy-otbor-tablica.html

������������� � ������������ �����

Искусственный и естественный отбор

�������������� � ������������ �����

1. ������������� �����

������������ ������ ���������� �������� � ����� �������� ��������. � 40-� ����� �������� �������� ���� �������� ������� ���������� ����� �������� ����� (��������, ������, ���� — ��������), ������� (�����������, ��������), ������, �����, � ����� ��� (������ 1) � ������ �������� ����. ����������� ����� 150 ����� �������.

����� ������ ������� ��������� 300; ��������� ����������� �� 1000 ������, ���������� � ����� 300. ������ �������� �������� � ����� ���������� ��������, ������������� � ����� � ��� �� �����, ��������� ������ ���������� ���� �� �����, ��� �� ����� ������� �� ������ ����.

������ ������ ��� ������ ���� �� ����� ��������� ������ �������� ��������� ��� �������� ��������, ���� ������� �� �� ��������.

���������� ������ � ����������� � �������������� ����� �������, ��� ������ ������, ������ ����, �������������� ���������, ����������� �� ���������� ������ ����.

������ ������������ ������ ������������� ������ ����� �������� �������� � ������ � ����������, ��� ������� ��� ������ ��� �� ������������, ��� � ������ ���������� ��������, ����� ��������� � ������ ������������ ������ ��� ���������� ������������� ����� �����.

������������� ����� ��������� ������. �������� �� ������� ������������ ��������, ������ ����� ��� ����� ������ ����� ������������. ���, �������� ������ � ������������ �����, ��������� �� �������, �� �� �� ��������, � ������ ���������� ��� ������ ����� ���� ������� �������. ������ ����� ������������ � ���� ���������� ���������.

��� ����������� ������ ����� ��������� ������ ������ ������� ���������, �� ����� ������� ����������� ������� � ����� ����� (���������) �������. ������ ������ �����, ��� ��� ��� ��������� �� ������ ���� � ������ ������ (����������) ������, ���������� �� ������ ������ ������������������ ��������� � �������� � �� ������ � ��������.

������������ ����� ������ ����� �� ���� �������� ��������.

������ ������������� ������ ���������, ��� ��� ������ �������� ��� ��������� �� ���������� ������ � ������ ����, ���������� � �����, �� ������� � �������� ��������. ������ �������� �������� ����� ��������� �� ������ ����, ������������� � XVII �.; ������ ������ � �� ������ ������.

����� ��������� ������� ��������� �� ����� �������, ��� � ������ ������������� �� �������� ������� ������.

��������� ����� ����� � ������. ���������� �� ������ ������������ � ���������������� ��� ���������� �������������� ������������ ����� �������� �������� � ������ ���������� �������� � ������������ �� ��� ����, � ������� �� �������� �������?

����� �������� �� ���� ������, ������ ���������� � ������ � �������� �� ��������� ���������, � ������� �������������������� ��������, ������ ��������� � ������������� ������� �������� ���������������, �����������, ���������' ���������� ���������� � ������� � ������ � ������������ ����������. � �� �������������, ��� ������ � ����� ��������� ����������, ���������� ��������� ��� ����� ������������ � �������������� �� ����� ���������. ������� ��������� ����� ����������� ��� ������ �������������� ������, ������� �� �������� � ������ ������.

������������� ����� ������������� ����� �������. � �����, ����, � ����, �� ������ � �. �. ������� ������� ��������� �������� ��� �������� � �����-����, ���� �� � ������ ��������. ���������������� ��� ������ ������� ������� �� ������ �� ����� � ��������� ��.

� ��������� ����� ���������� �����, �������������� ������������ ������ �������. �� ��������� � ��������� ����������� � �������� �������������� �� �����, � ������� ������ �������������� ������� ��� ������� ����� 27 �������. ����� �������, ������� ���������� � ������������.

����� ����������� ��������� �������������� ������� �� ������ ������� ������� � ����� �������� ��� � ����� �������� ��� ����� ���������. � ���� ��������������� ������������ ������ � �����������.���������� ������������ � ��������� � ���� ������ ��������. � ���������� ������� ������� ����� ������ � �����.

������������ � ������ ��������� ��� ������������ ����� ������������ ��� �������������� � ���������, �� �� ����������� � �����������.

������ ������ �������������� ����������� � ����� ������� ������������ � ��������� �, �������������, �������� ����� ������������� �������� ��� �������������� ������, ������� ���� ����� � ������� ����������� �������. ����� �����, ��������, ���� �������� ���������� ���������� ������ ������.

������������� ������� ������ ��������� ������� ��� ������� ����� �������: ������� ��������� ������� �������� �������� ������ � ������� ������� ������������ ������, � ������������ �� ��� ������� � � ������� ����������� �������� ������.

����� ������������� ������� ���� �������� �������� ��������� ������ ��������� �������.

������ �������� ��� ����� �������������� ������: ��������������� � ������������.

��������������� �����. �� ���������� ����������� ������� �������� ������������� ����� ��������, ��������������, ��� ������������� � ��� �������� �����������. ������� ����������� �������� � ������������ ������ �������� ������� ������ ��� ������. ��� ������ ������ ������ � �������� �������, ������ ������ ��������, ������ ������� �����������.

������������ �����. ������ � ����� XVIII �. ����� ��������� ������������� ����� ����������, �����������, �. �. � ������� ���������� �����������. �� �������� ����� ������ ������ �������� �����, ������������� ������ �� ��������������.

�������� ������ ����� �������� ������� ������������ �����������. ��������, ���������������� ����������� ������ � ���������� ������ � ����� 5�6 ��� ������ ������ ��������� � ���� ���� ���� ������.

����� �� ����� ����� ��� � ��������; �� ����� �������� ���� �������� ����� ������ � ����� ��������� ��� ��� ����-��������� ���� � ���������.

������ �������� �� ��������� ������������ ������� ���� ����������, �� ������������� ��������� � �������������� ������ ������������ ��������, ����������� �� 20 ��� 30 ���.

����� ���� ��� ������ �����������, ������� ��� �������������� ����������� ������, ������������ �� �������.

������������� ����� ��������� ��������, �� ������ �������, � ������� ����������: ����� �������� ���������� ������ ������ � ��������������� ���������, �������������, ����������� ������ � ���������� �����������.

���������� ���� ������. ������� ��������� ����� ������ � �����, ��� ���� ����������� � �������������� ��� ����� ��� ��� �������, ������� ��������� ��� ��������.

�����������, � ��������� ������, � ��� ������������ ������ ������� � ��� ������������ ������ �� �����; ��� ������������ ����� �������� ������ � ��� ������ ������; ��� ����� ����������� �� ��������, �������, ����� � ������������ ��������� ����� ���������� � ��� ���� �������� ����� �� �������. ������ ���� ����� ����������� ������ ���, ���,� ������ ������ ������� ��� ����� � ������������ �����������: �� �������, �������, ������ � �. �.

�������������, ������ � �����, ������������ �� ����� ����� �������, ����������� ��� �������� �������� � ������ ������������ �������������� ������������� �����, ������ � ��������. ��������� ����� ��� ���������� ����������� ��� ����� � ����� ���������� ���� �� ����� � �� �������������� ����� ���, �� �������� ���������.

������� �������� ���� �������� �������� � ��������� ����� ����� ����� � �� ������ ������ �������� ������ ������ ������������ ���������, ��� ������������.

������ ������ ����� ������. � ������ ������ ������� �����-�� ����� ��������� � ������� � ������� �������, � ������, ��������, � ������ � �������.

������ �� ��� ��������� ������ ������������ ��� �������; ������������� �� �� ����� ��������� ������� ������ ��������� ���������, � ��� ���������� �������. �� ��������� �������� ������ ����� ����� ������ ��� ������ �������������� ������ �������. ��� ������ � ��������� ����������� � ���������.

������ ���������, ��� ������� ���� ������ ���������� ������� ������ �� �������� ���� ���������� ��������� ��� ��������� �������� ������������� ����.

����, ����� �� �������� � ������� ���������� �������� �������� � ���������� ��������������� � ��������� ��������. ������������� ������� ��������� ����� ������ � �����.

������������� ����� � ������� ������, ������� �������� ���� ����������� ����� ����� � ������.

������ �� ������������� ������ ������������ �������� ������������ �������� �������� �� �������� ����� �������� �������� � ������ ���������� �������� � ����� ����� �� ��������� ����� ����������� ��������.

2. ������ �� �������������

���������, ��� ������� �������� �������� ����� �������� �������� � ������ ���������� �������� �������� ������������� �����, ������ ������� � �������� ������ � ��������� ������� �������� ���� �������� ����� � �������.

������ �������, ��� ������������ ����� ����� � ����������������� ���������� � �������� �����, ��� � ������������ ����� �������� �������� � ������ ���������� ��������, ���������� ��������� ��������, ������ ��������� ������ �������������� �������������. � �� ���������� �� � � ������� ������� ������?

������������� �����������. ������ ������� �������� �� ��������, � ������� ������������ ���������.

������������ �������� ������ ��������� ������������� ��������. ����� ������ ���� ��������, �������� ��������, ���������� � ����� 200 ���. ���. ����� ������ ����� �� 10 ���. �������. ����� ����� ���� 5 ������� � ���, �� 8 ������ � �������, ������� � ������������� �������� �������� ������������.

�������� �������� �������� ����� �����. ��� ������ ���������, ��� � ������ �������� ���� ����� �������� �� 32 ���. �����. � ����� ����� ���������� ������, �� �������� �������, �� ����� 186 300 �����.

������ �� ������������� � �� �����. � ������� ���������� ���������� �� ����� ��� ������, ��� �� ����� ���������������' �� ������ ������ �����. � ���������� ����� ����������� ���������� ���������� � ������ �� �������������.

�� ������ ������������, � ����� ������ � ������ �� �������������, � ��� �������� ��� ��������� � ������� � �������������� ������, ������� ���� ����������� ������ �������� �� �������, � ����� ������������ (��� ��� ������) �� ������ ����� ����� �����, �� � ����� �� � ����������� ���� ����������.

���� � ��������� ������� ������ �� ������������� ���������� � ������ �������, �������� ����� ������� �������� ��-�� ������ ��� ����� ������ ��������� � �������.

������ �������� ��� ����� ������ �� �������������: �������������, ���������� � ������ � ���������������� ��������� �������������� �������.

������������� ������ �� ������������� (����������) ���������� ����� �������, �������������� � ������ � ���� �� ����, �������� ���������� ����� ������� �� ����, ����� ������� �� ����.

��� ����� ������ �������� �����������, ��� ��� ����� ������ � ���� �� ���� ��������� � ����� � ��� �� ���� � ������������ ����� � ��� �� ����������.

����� ������� �������������� ���������� ����� ������ � �������������� ������� ����. ����� ������� ������� ������ ����������� ������� ���������� �������� ����� ��������� �����. ��� �������� ��������� �����.

������ �������� ������� ���������� �� ����� ���� � ������������� � ��� ������������ ���������� � ����� ����� ������ �������. �������-���������� ��������� ���� � �������� ������ �������� �� �� ��������� � ������.

���������� ������ �� ������������� (����������) ����������� ����� ���������� ������. ���������� ����� ������ ��������� ������* ����� �����, ���� ��� ��������� � ������ ���� � ������ �� ������ �� ��������, �� � � ������������.

������ ��������� �� ����� �����. ������� ����������� ������-������ � ��������� ������ ��������� �������� �� ����� ���������� ����������� ������� ����������� ������.

� ��������� ������������ �����, ������� �������� �� ������, ��������� ��������� ��������, �� ������� ����.

��������� ����� � ����������� � ����, ��� ����� ������, ��� ���� ��� ��������� ������. ��� ������� ������������ ����� � �����, ������, ����� � ������ ����������� ������ ���, ������� ��������� �� �������� ������. � ����� �� ���� �������� ���� ������� ���� ������ ������ ������������ �����.

������ � ���������������� ��������� �������������� ������� ����������� �����, ��� ��������� ����������� � �������� ��������� ����� ��� ������, ������� ��� ���������.

��� �������� � ������� �������, ��� ��� �������� � �������.

��� ����������� �� ����� ��� ��� ������� � ���� � ��������������� ������������� �������� ����������� �������� ������� � �����, ���� ������� ������ �������� �� �� ������.

��������� ���������� ���������� ����� �������� �������������, ����� �����������, ��� ���� ���� ������ � ��������, ��������� � ��������������� � �� � ����� ���� �� ��������� � ��������.

������������� ���������� ��������� ������ ������������ �� ���� ��� ������, �� ����� ���������� � �����-���� ����� �����.

��� ������� �� �������������� ��������� � ������� �������������� �������, � ������� ����������� �������� ��� ��������.

������� ��������� ����� ������. ������ �������� ����� ������. ����� ���������� ���������� ���������� ������� ��������� ��� ������ �� ������� ������ � �������� ����������� ������. ����� 25 ��� ����� ����� �������� ��� � � ��� ��������� ����� ���������: ��������, ������������� ����� � ��������� � � �� �������� ��������� �����������.

����� ������ ���������� ���������� ���� ������. �� ����� ����������� ������ �������� �� ���� �������� �������� � ����� �������� ��������� ��������� �������� (�������� �������� �����, ������� � �����), �� � ����� �������� �� �� ����.

���������, ��� � �������� � �������� ���������� ������������� ���� ��� ����, ������� ����������� ���� � ����� ������������� �������������, � ��� ��������. ���� �� � �������� ����� ������������� ���� �����������, �� �������� �� ����������� �������������� ���������, ������������ ���� ���. � ����������� ���������� ��� �������� �� �������� ��������.

���, ���������������� �����������, ���������� �� ��������������, ��� �������� �� �� ����������� ���������, � �������������, � �� ������������� ���� � �. �.

������� ��������� ����� ������ ���������� ���������� ����� �� ������������ �������������� ���� ��������� (���, �����, �������, �������), ������� ����� �������. ��� ��������� �������� ���������� � ��������, ������ ������ ������ �������� � ������, � ������� �������� ���� ����.

� ����, ��� ����� ���� ���������� �������������� ����������, ����������� � ������ �� ����������� ������������� ��������.

����� �� ��������� � ��������� ������� ��������� ���� ��������, ������ � ��������� �����: ����� ������ ��������� �����������, ����� ������� ������������� ���������, � ���� �������� ��� ������� �������� ������� ������ ������������ �������������� ����������, �����, ���, ����������� ���������.

������������� ��������� ��������������� ����� �����������. �������� ������� ���������������, ������������ ����� �����������, ��������� ������������ �� � ��������� ��������.

���, ��� ������������ ������������ ��������� ���������� ����������� ������� �� �����, � ������ �� ��������� � �����, ����, ����������, �������� � ��. �� �� ����� ����������� ��� ������������� �������� �����. ��������, � ��������� ����� ������ �������� (���� ������) � �����, �������� ��.

����-32 ����, ������������ � ����� ������, ���������� ����� � ����������� �������� �� �����, ����������� ���������� ���� ������ (���, ������, ��� � ��.).

��� ������������� ���������� ���� ������� ������� ����������� �� ������ (����, �����) � ���������� �����, � ����� �������� ������ ������������� (����, ��� � ��.).

��� ������� � �������������� ��������� ������������ ����������� �������� � �������� ��������� ����������� � ���������.

�� � ������ ������������ ����� ��������, �������������� ����������, ������� �������� �������� ����������������� ������� ��� ���� �������� ���������������.

����������� �������������� ������� ������� �������, ��������� � ������� ���������� ����������, ��� �������������� � ������ � ������� ������.

3. ������������ ����� � �������� ���� �������� ������������� ����

�������� ������������� ������. ����� ��������� �������� ����� � ������ �� �������������?

��������� ����� ���� ����� ���������� ����������� �� ����� �������������� ������������. �������������� ��������� � ������������ �������� ����� ����� ���� ������������, ������� � ��������.

������������ ��������� �� ��������� ������� �� ��������� ������, �� ������������ � ������ ���� � �����.

������� ��������� ������� ������������ ������, ��������� �� ������������ �, �� ������ �������, ����� ��������������� ������������ �����������. ��������� ������� ��������� ������� ����������� ������, ����� ����� �����������, ��� ���������� ������� � � �������� ����� ������ ��������.

�������� ��������� ���� ������ ������������ � ���������, ���� �� � �����������, �� ��������� � ����, ����� ��� �� ��������, � ������ ����� ������ ������ �� ���������� � ����������� ������ ����.

���� �� ���� ��� �� ������� ������ ����, ��� ������ �������� ��� ��������, ������� ���������� � ��� ����� ������������ �����.

����� �������, ������������ ���������� �������� ��� ������������� ��������, ���������������� ��� ����������, � ����� ��������� ���������������.

������������ ������� ��� ������������ �������� ��������������� ������ ������ ����������� �������� �������������� �������� ��� ��������� � ����������� ��������.

� �������� ������������� ������ �� ��������� � ��������� �����, ���������� �����������, ���� �� ���������������, �� ��������� � ������������ �������� �����, ��������������� ����������� � ��������� ����� ���� ���������� ���������.

��������, ����� � �������� � ��� �� �������� ����������� ���� ��� ����� � ����� ������������� � ������ ���������, ��� � ����� ������ �������� � ��������� �����.

������ ������������, ��� ������������ ����� �� ���� ������������� ����� �� ������� ��������, ������������ ���������, ��� ������-�� ���������� ������, ��� ��������. ������� ����� ������ ���� ����������� �������, ��������� ������������� ����� ������ ���������� ���� ��������� ���� � �������������� ������, ����� ���������� ��������� �������� ������������ �������.

������������� ������ ������������ ���������� ���������� ��� �������� ����������� ����� ����������. ����� ����� ����������, �� �������� �������������� ��������� �������������� ������������ �������, ������������� � ����������� � ������ ����������� ��������� � ������������.

�������������, ������������ ����� ��������� ����� ���������� � ���������� �������� ��� ���� �������������� ���������, �������� �����, ����� �����������, ����� ������ ��������������� � ����� ���������, ���������� ���������� �������������. � ������ �� ������������� ��������������� ��������� �������� ����, ��� �����������������.

������������ ����� ��������� ������ �������� � ���������������� �� ��������� ������ ���� � � ����� ��������.

������������ ����� ������ ������ ������� �������� ����� �������� ��������.

������������ ����� ��������� �������� ��� ������� ���������� ����, ����� ����� ������ ����������, � ������ � ��� ������������� ���������� �������������� �������������� ���������. ��� ����� �������� ����������� ������ �����������.

������� �������� ������������� ������. ������ ������� �������� ������������� ������ ���������. ���� �������� �� ���������� ���������, �������� ����� �����, ������ � ���������, � ������� � ��������� ���.

�����������, ��� ����������� ����� ����������� �����, �������� ������, �� �����-�� �������� ������ ��������, ������ �� �������� ����� ����� ������ � �� ����� ����, ����� ����� �������� ��������.

��� ������ �������� ������������ ����� ����� ����� ������� � ���� � ����� ������ �����.

�� ������ ������������ ��������, ��� ����� ���� ������� �����, ������ ����� ������ ��������� � ������������ ���������. ����� ����� ����������� � ������������ ��������� � �������� ��������, ��������� �������� � ������, ��� �� ��, ������� ������ �� ����������� � ������, ��������� � ����; ������ � ��������� ��������� �������� ����� ������ � �����, � ��� ��������.

�� ������� ����������, �������� ������ �� ���� ������, �� ��������� �� ������ ������. �� �� ���� � �� �������� ������������, ��� ����� ��� �������� �������� �� �����, � ����� ������� ���� ��������� 1 �. ������ �������� �������� ������� �������� �������. �������� ������� ��� �� ������ ����������� ������� ������������ ����� � �������� ������������� ������.

��������� �������� �������������� � ������������� ������.

�������� ����� ����� ����� ���������� ������� � ���, ��� ������� ���� � ������� ������ �������������� ������������: ��� ���������� �������������� ��������� ��������� � �������� ��� ������.

� ���������� �������� �������������� � ������������� ������ ���������� ����� �����: ��� ������������� ������ � ������ � �����, � ��� ������������ � ����.

������ ����� ����� ����� ���������� ���� ������������ ��������. ��� ����������� � ���������.

��� ������������� ������ ������� �������� �� ���������� ��������� � ���������� �������� ������ � �������, �������� ��� ����. ��� ���� ���������� �������� ����� ��������� ���� �������� ��� ������ ���������. ��������, ������ ������ ������ ��� ��������� ����� ���������� �� ����� �� ������������ � ������� ��� ������ � ��� ��������.

��� ������������ ������ ���������� �������� �������� ������� ���������� �����. ���������� ����� �������� ������ ��������. � ���� ����� ������������ ����� ��������� ������ �� ������ ��������� � ���� � �����, � �������� �� �����������.

� ���������� �������������� ������ ��������� ������ �������� �������� � ����� ���������� ��������, ��������������� ��������� � ��� ������������ � ���������� �����. � � ���������� ������������� ������ ��������� ����, ��������������� � ����� � ������������ �������� ���������� �����.

������������� ����� ���������� � ���� �������, ��� ������� ���� ���������� ����������� � ����������� ��������. ������������ ����� ���������� � ������� ���� ������� ������������� ����: �� ����� ������ � ����������.

������ ������, ��� ��� �������� ������������ �������� ������������ ����� � �������� ������� ��������� � ������������� ������������ ����� ��������������� �����. �� � ��� ������������ ������ ����������� �������� ������������� ������: ������� ������������ �������� � ������� ������, ������, �� �������� ���� ����. ������������ � ������������� ����� ����������� �������.

������ ����������

1. ������ �. ������� ������� ��������. �.,1997.

2. ���� �., ���� �. �������� � ��������. �.,2000.

3. ������� �. ����� ��������. �.,1978 ������ �. ������� ������. �.,2001.

4. ������ �.�. ��������� ������������ ��������������. ������� �������. �.,1999.

5. ����� �. ����� �� ���������� �����. ��� ������� ���. �.,1993.

����������   ..  267  268  269   ..

Источник: https://zinref.ru/000_uchebniki/00500biologia/000_lekcii_biologia_04/268.htm

Искусственный и естественный отбор

Искусственный и естественный отбор

Проанализировав огромный материал по культурным формам животных и растений, Дарвин пришел к выводу, что их многообразие происходит от единичных родоначальных форм. Он доказал, что породы и сорта отличаются по признакам, отражающим различные интересы человека: все они — результат разнонаправленной естественной изменчивости и искусственного отбора, проводимого человеком.

Например, все породы кур произошли от дикой банкивской курицы, ныне живущей в Индии. В соответствии с интересами человека селекция кур велась в нескольких направлениях, в результате чего были созданы группы пород, имеющие разные признаки и продуктивность: яйценоские, мясные, общепользовательные, декоративные и бойцовские (54).

Дарвин различал две формы искусственного отбора.

Бессознательный отбор применялся на первых этапах одомашнивания растений и животных. На протяжении тысячелетий человек вел его стихийно, отбирая, сохраняя и накапливая из поколения в поколение интересовавшие его признаки, часто не представляя конечных результатов. Так были созданы многие сорта растений и породы животных, значительно отличавшиеся от своих диких предков.

Методический отбор человек стал вести с конца XVIII в., создавая новые породы животных и сорта растений по заранее намеченному плану. Сознательно подбирая для скрещивания исходные пары, он получал разнообразный материал для отбора и из поколения в поколение отбирал особи с наиболее удачным, нужным ему сочетанием признаков.

Так, Дарвин, вопреки господствовавшему в науке мнению о неизменяемости видов, доказал, что, ведя целенаправленный отбор, можно изменять виды. Учение об искусственном отборе стало теоретической основой селекции и привело Дарвина к мысли о наличии аналогичного процесса в природе.

Борьба за существование

Дарвин установил способность большинства видов к неограниченному размножению, позволяющему особям одного вида в относительно короткий срок заселить весь земной шар.

Однако в природе этого не наблюдается, потому что подавляющее большинство зародышей и молодых особей погибает в борьбе за существование.

Под этим термином он подразумевал сложные связи между различными организмами и условиями среды в биогеоценозах. Дарвин выделял различные формы борьбы за существование.

Внутривидовая борьба за существование отражает конкуренцию между особями одного вида.

Она носит сложный, наиболее острый характер, так как особям одного вида и в особенности одной популяции для жизни и оставления потомства требуются одинаковые условия. Поэтому между самцами популяции происходит соперничество из-за самки, между хищниками — состязание за добычу.

Чрезмерное увеличение численности популяции обостряет борьбу за пищу, поэтому некоторые рыбы питаются молодью своего вида, а синицы иногда затаптывают в подстилку птенцов.

У многих животных в процессе эволюции выработались приспособления, помогающие им избежать конкуренции с другими особями своего вида. Например, самцы бобров, медведей метят границы своего участка.

Наряду с этим в целях сохранения своего вида у многих животных в процессе эволюции выработались приспособления жить стадами (олени, обезьяны и др.), совместно заботиться о молодняке своей популяции (зайцы, пчелы, пингвины и др.).

Межвидовая борьба за существование — это состязание за выживание между особями разных видов. Она носит сложный характер и проявляется в следующем:

  • особи двух видов, живущие в одинаковых экологических условиях, конкурируют за условия существования (в посевах культурных растений сорняки отнимают у них влагу и питательные вещества);
  • особи одного вида физически уничтожают особей другого вида (хищники пожирают свою жертву);
  • один вид без ущерба и пользы для себя способствует процветанию другого вида (овцы, рогатый скот на своей шерсти распространяют плоды и семена растений);
  • два вида взаимно поддерживают друг друга (насекомые и птицы опыляют цветки, злаковые и бобовые растения способствуют произрастанию друг друга в травосмесях).

Борьба с неблагоприятными условиями среды особенно наглядно проявляется в районах с избыточной влажностью, сухостью, жарой, холодом или другими неблагоприятными факторами. В процессе эволюции у организмов выработался ряд приспособлений, позволяющих выжить и оставить потомство наиболее приспособленным к суровым условиям. Например, на обдуваемых ветром островах растения стелются по земле.

Эти биологические закономерности человек использует в своей практической деятельности.

Он устанавливает оптимальные площади питания и густоту стояния в посевах культурных растений, создает севообороты с учетом биологических особенностей и специфики возделывания различных культур, удаляет хищных рыб из водоемов при искусственном рыборазведении, вывозит ульи с пчелами на посевы насекомоопыляемых растений, использует антибиотики для борьбы с инфекционными болезнями, организует биологическую борьбу с вредителями сельскохозяйственных культур и т. д.

Естественный отбор

Сопоставив способность всех организмов к неограниченному размножению и разнонаправленной наследственной изменчивости, Дарвин пришел к выводу, что выживают и оставляют потомство особи, отличающиеся более полезными для данного вида свойствами, т. е. в определенных условиях местности происходит естественный отбор.

Естественным отбором называют процесс, происходящий в природе, в результате которого выживают и оставляют потомство в конкретных условиях среды особи с полезными для данного вида признаками и свойствами.

Материалом для естественного отбора служат индивидуальные наследственные изменения (мутации и комбинации, возникающие в популяциях). Они могут быть полезными, безразличными и вредными для вида.

Полезным для вида будет всякое изменение, повышающее возможность выживания и оставления более многочисленного потомства.

Творческая роль естественного отбора заключается в том, что в процессе эволюции он сохраняет и накапливает из разнонаправленных мутаций наиболее соответствующие условиям среды и полезные для вида. Естественный отбор является главной движущей силой эволюции органического мира. Различают две формы естественного отбора.

Движущий отбор описал Дарвин, показав, что в изменившихся условиях среды большую возможность выжить и оставить потомство имеют особи, генотипы которых обеспечивают формирование новых, наиболее отвечающих этим условиям признаков.

Движущий отбор приводит к образованию новых популяций, а затем видов.

Например, в Плимутской бухте (Англия) вследствие постоянного засорения воды органическими остатками на смену прежней популяции краба пришла новая, способная существовать в таких условиях.

Стабилизирующий отбор фиксирует, закрепляет полезные признаки и формы в относительно постоянных условиях среды. Мутации, отклоняющиеся от установившейся оптимальной нормы, в таких условиях, как правило, оказываются менее жизнеспособны и уничтожаются отбором.

Эту форму отбора описал советский ученый Иван Иванович Шмальгаузен (1884—1943).

Реальность стабилизирующего отбора подтверждается существованием относительно стабильных в определенных условиях возделывания сортов растений и пород животных, а также длительным существованием древних форм (кистеперые рыбы, пресмыкающиеся и др.).

Его действие можно наблюдать, например, в замкнутом водоеме (пруд, озеро). В нем при относительно постоянных условиях размножаются особи, признаки которых наиболее соответствуют установившемуся биологическому равновесию. Возникающие отклонения от установившейся нормы нежелательны и отметаются отбором.

Относительная приспособленность (целесообразность)

Дарвин считал, что все приспособления организмов к окружающей среде возникли в результате естественного отбора за счет выживания и оставления потомства особями, наиболее приспособленными к данной среде. В процессе эволюции у организмов выработалось множество разнообразных относительных приспособлений к окружающей среде (цв. табл. XI).

Покровительственная окраска делает организмы менее заметными на фоне окружающей местности. Многие животные, обитающие в траве (богомолы, кузнечики и др.), окрашены в зеленый цвет, а на снежных равнинах Крайнего Севера — в белый (белые медведи, белые куропатки и др.).

Маскировка — приспособления, при которых форма тела и окраска животных сливаются с окружающими предметами. Например, в тропических лесах многие змеи неразличимы среди лиан; лохматый морской конек похож на водоросль, в которой прячется; насекомых, живущих на коре деревьев, издали можно принять за лишайники (жуки, усачи, пауки, бабочки).

Предостерегающая (угрожающая) окраска выделяет из окружающей среды яркими пятнами или полосами ядовитых, жалящих животных (змеи, осы, шмели).

Мимикрия — сходство в окраске, форме тела безопасных животных с ядовитыми и опасными. Отдельные виды мух, не имеющие жала, похожи на жалящих шмелей и ос; неядовитые змеи — на ядовитых. Это результат гомологичных (одинаковых) мутаций у разных видов, которые помогают выжить незащищенным животным.

У растений также известно много различных приспособлений, позволяющих произрастать во влажных или засушливых местах, обеспечивающих опыление цветков определенными видами насекомых или птиц, способствующих распространению плодов ветром, птицами и животными, препятствующих самоопылению (более длинный пестик и короткие тычинки, разное время созревания тычинок и пестиков) и т.д.

У всех растений и животных в результате естественного отбора сформировались приспособления к жизни в определенной среде, но характер их различен. Например, дельфин плавает при помощи хвостового плавника, а пингвин — видоизмененных крыльев.

Большая плодовитость — приспособленность организмов, подвергающихся значительному уничтожению (тля, черви-паразиты, мелкие рыбы, сорные растения и др.), к сохранению вида. Однако все эти приспособления имеют относительный характер и помогают организму выжить только в тех условиях, в которых они возникли.

При изменении условий приспособление перестает быть полезным. Например, зеленые богомолы не видны на зеленой траве, но на побуревшей они хорошо заметны и уничтожаются птицами.

Игольчатый покров ежа защищает его от уничтожения многими хищниками, но не спасает от филина, который разрывает жертву на части и заглатывает куски вместе с иглами.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://kaz-ekzams.ru/biologiya/uchebnaya-literatura-po-biologii/biologiya-spravochnye-materialy/obshhaya-biologiya/683-iskusstvennyj-i-estestvennyj-otbor.html

Селекция и биотехнология

Искусственный и естественный отбор

Показатели

Естественный отбор

Искусственный отбор

Исходный материал для отбора

Индивидуальные признаки организма

Индивидуальные признаки организма

Отбирающий фактор

Человек

Условия среды

Путь благоприятных изменений

Отбираются, становятся производительными

Остаются, накапливаются, передаются по наследству

Путь неблагоприятных изменений

Отбираются, бракуются, уничтожаются

Уничтожаются в борьбе за существование

Характер действия

Творческий – направленное накопление признаков на пользу человеку

Творческий – отбор приспособительных признаков на пользу особи, популяции, вида, приводящий к возникновению новых форм

Результат отбора

Новые сорта растений, породы животных, штаммы микроорганизмов

Новые виды

Формы отбора

Массовый, индивидуальный, бессознательный, методический

Движущий, стабилизирующий, дестабилизирующий, дизруптивный, половой

Урок 5–6. Селекция растений

Оборудование: таблицы по общей биологии, иллюстрирующие многообразие пород и сортов, основные методы и достижения селекции растений.

ХОД УРОКА

А. Устная проверка знаний

Вопросы

1. Ч.Дарвин о причинах многообразия пород и сортов. 2. Формы искусственного отбора и их характеристика.

3. Творческая роль искусственного отбора.

Б. Работа по карточкам

№1. Почему породу или сорт можно считать рукотворной популяцией, т.е. популяцией, созданной волей и усилиями людей?

№2. Покажите на примерах влияние отбора на направления породо- и сортообразования.

№3. Почему массовый отбор применяется для перекрестноопыляемых растений? Дает ли массовый отбор генетически однородный материал? Почему при массовом отборе необходим повторный отбор?

1. Особенности биологии растений, учитываемые в селекции

В селекции необходимо учитывать следующие особенности биологии растений:

– высокая плодовитость и многочисленность потомства; – наличие самоопыляемых видов; – способность размножаться вегетативными органами;

– возможность искусственного получения мутантных форм.

Эти особенности растений определяют выбор методов селекции.

2. Скрещивание как метод увеличения разнообразия материала для искусственного отбора

Основными методами селекции растений служат гибридизация и отбор. Обычно эти методы используют совместно. Гибридизация повышает разнообразие материала, с которым работает селекционер.

Но сама по себе, чаще всего, она не может привести к целенаправленному изменению признаков у организмов, т.е. скрещивания без искусственного отбора являются малоэффективными. Скрещиванию предшествует тщательный отбор родительских пар.

Для успешного поиска, подбора и использования исходного материала большое значение имеют учение Н.И.

 Вавилова о центрах происхождения культурных растений, его закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, эколого-географические принципы систематики растений, а также созданная Н.И. Вавиловым, его последователями и учениками коллекция сельскохозяйственных растений.

Гибридизация может осуществляться по разным схемам. Различают скрещивания простые (парные) и сложные (ступенчатые, возвратные, или беккроссы).

Простым, или парным, называется скрещивание между двумя родительскими формами, производимое однократно. Разновидностью их являются так называемые взаимные (реципрокные) скрещивания.

Напомним, что их суть состоит в том, что проводятся два скрещивания, причем отцовская форма первого скрещивания используется во втором скрещивании в качестве материнской, а материнская – соответственно в качестве отцовской.

Применяются такие скрещивания в двух случаях: когда развитие наиболее ценного признака обусловлено цитоплазматической наследственностью (например, морозостойкость у некоторых сортов озимой пшеницы) или когда завязываемость семян у гибридов зависит от того, в качестве материнской или отцовской формы берется тот или иной сорт.

Реципрокные скрещивания показывают, что иногда влияние цитоплазмы материнского сорта оказывается весьма существенным.
Так, в НИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта (г.

 Краснодар) в результате реципрокных скрещиваний сортов подсолнечника 3519 и 6540 были получены межсортовые гибриды, которые значительно (в 2,5 раза) различались по степени поражения заразихой в зависимости от того, какой сорт был взят в качестве материнской, а какой – в качестве отцовской формы. Естественно, в селекционный процесс включили гибриды с большей устойчивостью к заразихе.

Сложными называют скрещивания, в которых используют более двух родительских форм или применяют повторное скрещивание гибридного потомства с одним из родителей. Различают ступенчатые и возвратные сложные скрещивания.

Сложная ступенчатая гибридизация – это система последовательных скрещиваний получаемых гибридов с новыми формами, а также гибридов между собой. Таким путем можно собрать в одном сорте лучшие качества многих исходных форм. Этот метод был впервые разработан и успешно применен известным советским селекционером А.П.

 Шехурдиным при создании сортов мягкой яровой пшеницы Лютесценс 53/12, Альбидум 43, Альбидум 24, Стекловидная, Саратовская 210, Саратовская 29 и др., а также ряда сортов твердой яровой пшеницы.
При возвратных скрещиваниях полученные гибриды скрещивают с родительской формой, признак которой хотят усилить.

Если такие скрещивания повторяют многократно, их называют насыщающими, или поглотительными (беккросы).

При этом гибрид насыщается генетическим материалом одного из родителей, а генетический материал другого родителя вытесняется (поглощается), и в геноме гибрида остается один или несколько генов, ответственных за какой-то ценный признак, например засухоустойчивость или устойчивость к одной из болезней. Как правило, в качестве доноров таких признаков используют местные дикорастущие формы, которые чаще всего низкопродуктивны, поэтому селекционерам и приходится прибегать к беккроссам.

В селекции растений находят применение следующие виды скрещиваний.

Инбридинг, или близкородственное скрещивание, используют как один из этапов повышения урожайности. Для этого проводят самоопыление перекрестноопыляемых растений, что ведет к повышению гомозиготности.

Через 3–4 поколения возникают так называемые чистые линии – генетически однородное потомство, полученное индивидуальным отбором от одной особи или пары особей в ряду поколений. Многие аномальные признаки являются рецессивными. В чистых линиях они проявляются фенотипически.

Это приводит к неблагоприятному эффекту, снижению жизнеспособности организмов, получившему название инбредная депрессия. Но, несмотря на неблагоприятное влияние самоопыления у перекрестноопыляемых растений, его часто и успешно применяют в селекции для получения чистых линий.

Они необходимы для наследственного закрепления желательных, ценных признаков, а также для проведения межлинейного скрещивания. У самоопыляющихся растений не происходит накопления неблагоприятных рецессивных мутаций, т.к. они быстро переходят в гомозиготное состояние и устраняются естественным отбором.

Межлинейное скрещивание – перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями, в результате которого в ряде случаев появляются высокоурожайные межлинейные гибриды.

Например, для получения межлинейных гибридов кукурузы срывают метелки с выбранных растений и, когда появляются рыльца пестиков, опыляют их пыльцой этого же растения. Чтобы не произошло опыление пыльцой других растений, соцветия закрывают бумажными изоляторами.

Так получают несколько чистых линий на протяжении ряда лет, а затем скрещивают чистые линии между собой и подбирают такие, потомство которых дает максимальную прибавку урожая.

Межсортовое скрещивание – скрещивание растений разных сортов между собой с целью проявления у гибридов комбинативной изменчивости. Это вид скрещивания наиболее распространен в селекции и лежит в основе получения многих высокоурожайных сортов.

Его применяют и в отношении самоопыляемых видов, например пшеницы. У цветков растения одного сорта пшеницы удаляют пыльники, рядом в банке с водой ставится растение другого сорта, и оба растения накрываются общим изолятором.

В результате получают гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.

Отдаленная гибридизация – скрещивание растений разных видов, а иногда и родов, способствующее получению новых форм. Обычно скрещивание происходит в пределах вида.

Но иногда возможно получение гибридов от скрещивания растений разных видов одного рода и даже разных родов. Так, существуют гибриды ржи и пшеницы, пшеницы и дикого злака эгилопс.

Однако отдаленные гибриды обычно бесплодны. Основные причины бесплодия:

– у отдаленных гибридов обычно невозможен нормальный ход созревания половых клеток;
– хромосомы обоих родительских видов растений настолько несхожи между собой, что они оказываются неспособными конъюгировать, в результате чего не происходит нормальной редукции их числа, нарушается процесс мейоза.

Эти нарушения оказываются еще более значительными, когда скрещивающиеся виды отличаются по числу хромосом (например, диплоидное число хромосом ржи 14, мягкой пшеницы – 42). Существует немало культурных растений, созданных в результате отдаленной гибридизации. Например, в результате многолетних работ академика Н.В.

 Цицина и его сотрудников получены ценные сорта зерновых на основе гибридизации пшеницы с многолетним сорным растением пыреем. В результате гибридизации пшеницы с рожью (эти гибриды обычно бесплодны) было получено новое культурное растение, названное тритикале (лат. triticum – пшеница, secale – рожь).

Это растение очень перспективно как кормовая и зерновая культура, дающая высокие урожаи и стойкая к неблагоприятным воздействиям внешней среды.

Проявление гетерозиса по продуктивности у гибрида (в центре), полученного от скрещивания двух различных линий кукурузы (по краям)

Еще в середине XVIII в. русский академик И.Кельрейтер обратил внимание на то, что в отдельных случаях при скрещивании растений гибриды первого поколения значительно мощнее родительских форм. Затем Ч.

Дарвин сделал заключение, что гибридизация во многих случаях сопровождается более мощным развитием гибридных организмов. Более высокая жизнеспособность, продуктивность гибридов первого поколения по сравнению со скрещиваемыми родительскими формами получила название гетерозис.

Гетерозис может возникать при скрещивании пород у животных, сортов и чистых линий у растений. Так, межсортовой гибрид Грушевской и Днепропетровской кукурузы дает 8–9% прибавки урожая, а межлинейный гибрид двух самоопыляемых линий этих же сортов – 25–30% прибавки к урожаю.

Известны случаи гетерозиса и при отдаленных скрещиваниях видов и родов растений и животных.

Таким образом, явление гетерозиса как наследственное выражение эффектов гибридизации было известно давно. Однако его использование в селекционном процессе началось сравнительно недавно, в 1930-е гг. Открытие и понимание явления гетерозиса позволило определить новое направление селекционного процесса – создание высокопродуктивных гибридов растений и животных.

Новый период в изучении явления гетерозиса начинается в 20-е гг. XX в. с работ американских генетиков Дж.Шелла, Е.Иста, Р.Хелла, Д.Джонса. В результате проведенных ими работ у кукурузы путем самоопыления были получены инбредные линии, отличающиеся от исходных растений пониженной продуктивностью и жизнеспособностью, т.е. сильной инбредной депрессией.

Но когда Шелл скрестил между собой чистые линии, то неожиданно для себя получил очень мощные гибриды первого поколения, значительно превосходящие по всем параметрам продуктивности как исходные линии, так и сорта, из которых путем самоопыления были получены эти линии. С этих работ и началось широкое использование гетерозиса в селекционном процессе.

Чем объясняется явление гетерозиса, т.е. мощность гибридов, с генетической точки зрения? Генетики предложили для его объяснения несколько гипотез. Наиболее распространенными являются следующие две.

Гипотеза доминирования разработана американским генетиком Д.Джонсом. В ее основе лежит представление о благоприятно действующих доминантных генах в гомозиготном или гетерозиготном состоянии.

Если у скрещиваемых форм имеется всего по два доминантных благоприятно действующих гена (AAbbCCddх aaBBccDD), то у гибpидa их четыре (AaBbCcDd), независимо от того, в гомозиготном или гетерозиготном состоянии они находятся.

Это, по мнению сторонников этой гипотезы, и определяет гетерозис гибрида, т.е. его преимущества перед исходными формами.

Гипотеза сверхдоминирования предложена американскими генетиками Дж.Шеллом и Е.Истом. В ее основе лежит признание того, что гетерозиготное состояние по одному или многим генам дает преимущество перед гомозиготными состояниями по одному или многим генам.

Схема, иллюстрирующая гипотезу сверхдоминирования по однoмy гену, довольно проста. Она свидетельствует о том, что гетерозиготное состояние по гену Аа имеет преимущества в синтезе контролируемого геном продукта перед гомозиготами по аллелям этого гена.

Начиная со второго поколения гибридов, эффект гетерозиса затухает, т.к. часть генов переходит в гомозиготное состояние:

P – АахАа;
F2 – АА; 2Аа; аа.

Имеется и ряд других гипотез гетерозиса. Наиболее интересную из них, гипотезу компенсационного комплекса генов, предложил отечественный генетик В.А. Струнников. Ее суть сводится к следующему. Пусть возникли мутации, сильно понижающие жизнеспособность и продуктивность.

В результате отбора у гомозигот формируется компенсационный комплекс генов, в значительной степени нейтрализующий вредное действие мутаций. Если затем такую мутантную форму скрестить с нормальной (без мутаций) и тем самым перевести мутации в гетерозиготное состояние, т.е.

нейтрализовать их действие нормальным аллелем, то сложившийся по отношению к мутациям компенсационный комплекс обеспечит гетерозис.

Таким образом, несмотря на то, что генетические основы гетерозиса до конца еще не выяснены, несомненно одно: положительную роль у гибридов играет высокая гетерозиготность, приводящая к проявлению повышенной физиологической активности.

4. Преодоление бесплодия межвидовых гибридов растений

Отдаленная гибридизация не находит широкого применения в селекции по причине бесплодности получаемых гибридов. Одним из выдающихся достижений современной генетики и селекции явилась разработка способа преодоления бесплодия межвидовых гибридов, приводящего в некоторых случаях к получению нормально размножающихся гибридов. Впервые это удалось осуществить в 1922–1924 гг.

русскому генетику, ученику Н.И. Вавилова, Георгию Дмитриевичу Карпеченко (1899–1942) при скрещивании редьки и капусты. Оба эти вида имеют (в диплоидном наборе) по 18 хромосом. Соответственно их гаметы несут по 9 хромосом (гаплоидный набор). Гибрид имеет 18 хромосом, но он совершенно бесплоден, т.к. «редечные» и «капустные» хромосомы в мейозе не конъюгируют друг с другом.

Капустно-редечный гибрид (рафанобрассика)

Г.Д. Карпеченко действием колхицина удвоил число хромосом гибрида. В результате в гибридном организме оказалось 36 хромосом, слагающихся из двух полных диплоидных наборов редьки и капусты. Это создало нормальные возможности для мейоза, т.к. каждая хромосома имела себе парную.

«Капустные» хромосомы конъюгировали с «капустными», а «редечные» – с «редечными». Каждая гамета несла по одному гаплоидному набору редьки и капусты (9 + 9 = 18). Виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а затем их кратное увеличение, называются аллополиплоиды.

В зиготе вновь оказалось 36 хромосом.

Таким образом, полученный капустно-редечный гибрид, названный рафанобрассикой, стал плодовитым. Гибрид не расщеплялся на родительские формы, т.к. хромосомы редьки и капусты всегда оказывались вместе.

Это созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая – редьки.

Отдаленная гибридизация в сочетании с удвоением числа хромосом (полиплоидия) привела к восстановлению плодовитости.

Г.Д. Карпеченко удалось впервые четко продемонстрировать взаимосвязь отдаленной гибридизации и полиплоидии в получении плодовитых форм. Это имеет огромное значение как для эволюции, так и для селекции.

5. Использование в селекции растений соматических мутаций

Использование соматических мутаций применимо для селекции вегетативно размножающихся растений.

С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию или сохранить и размножить любую гетерозиготную форму, обладающую хозяйственно полезными признаками.

Например, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур. При половом размножении свойства сортов, состоящих из гетерозиготных особей, не сохраняются, и происходит их расщепление.

6. Искусственный отбор в селекции растений

Как уже было нами сказано, гибридизация эффективна в селекции лишь в сочетании с отбором. В селекции растений применяют как массовый, так и индивидуальный отбор.

При проведении массового отбора из большого числа особей выбирают группу растений с лучшими фенотипами, генотипы которых неизвестны. Массовый отбор проводится среди перекрестноопыляемых растений.

Совместное выращивание отобранных растений способствует их свободному скрещиванию, что ведет к гетерозиготности особей. Массовый отбор проводят многократно в ряду последующих поколений. К нему прибегают в том случае, когда требуется относительно быстро улучшить тот или иной сорт.

Но наличие модификационной изменчивости снижает ценность сортов, выведенных массовым отбором.

Индивидуальный отбор в селекции растений используют как способ сохранения для размножения лучших растений. Их выращивают изолированно друг от друга с целью выявления у потомства ценных признаков через сравнение с исходными формами и между собой. Как нам уже известно, чаще всего объектом индивидуального отбора выступают самоопыляющиеся растения, и его результатом являются чистые линии.

7. Роль естественного отбора в селекции растений

Естественный отбор в селекции играет определяющую роль.

На любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды, и оно должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к определенному температурному, водному режиму.

Поэтому благодаря естественному отбору у особей формируются приспособления к среде обитания. Не может быть культурных растений, одинаково продуктивных в любой местности. Под влиянием естественного отбора происходит районирование сортов.

Исходный сорт Новосибирская 7 (слева), мутантный сорт Новосибирская 67 (справа)

Индуцированный мутагенез основан на воздействии различных излучений и химических мутагенов на организм для получения мутаций. Мутагены позволяют получить широкий спектр разнообразных мутаций. Из 1 тыс. искусственно полученных мутаций 1–2 тыс. оказываются полезными. Но в этом случае необходим жесткий индивидуальный отбор мутантных форм и дальнейшая работа с ними.

Методы мутагенеза успешно применяют в селекции растений. Сейчас в мире создано более 1 тыс. сортов, ведущих родословную от отдельных мутантных растений, полученных в результате искусственного мутагенеза.

Известный сорт яровой пшеницы Новосибирская 67 был получен в Институте цитологии и генетики СО РАН после обработки семян исходного материала сорта Новосибирская 7 рентгеновскими лучами.

Этот сорт обладает короткой и прочной соломиной, что предохраняет растения от полегания в период уборки урожая.

В селекции растений находит широкое применение и метод получения полиплоидных форм. Полиплоидия является разновидностью геномной мутации и заключается в кратном по сравнению с гаплоидным увеличении набора хромосом. Полиплоидные формы можно получить, обрабатывая колхицином семена в период их прорастания.

Кратное увеличение числа хромосом сопровождается возрастанием массы семян и плодов, что ведет к повышению урожайности сельскохозяйственных растений. О роли метода получения полиплоидов в селекции растений красноречиво сказал академик П.М.

 Жуковский: «Человечество питается и одевается преимущественно продуктами полиплоидии». В России широко распространены экспериментально полученные полиплоидные сорта картофеля, пшеницы, сахарной свеклы, гречихи и других культурных растений.

III. Закрепление знаний

Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала.

IV. Домашнее задание

Изучить параграф учебника (особенности биологии растений, учитываемые в селекции, основные методы селекции растений и их характеристика).

Продолжение следует

Источник: https://bio.1sept.ru/article.php?ID=200600904

Refy-free
Добавить комментарий