Израильские археологи обнаружили в ранненеолитическом поселении Гилгал в долине реки Иордан многочисленные хорошо сохранившиеся остатки плодов инжира возрастом 11200-11400 лет. Судя по отсутствию семян, эти плоды были произведены «партенокарпической» разновидностью фигового дерева, которая не может размножаться без помощи человека. Из этого следует, что фиговое дерево было одомашнено ближневосточными земледельцами на 1000 лет раньше, чем злаки и бобовые.

Фиговое дерево Ficus carica размножается очень сложным способом при обязательном участии симбионта — маленькой осы Blastophaga psenes . Существуют «мужские» и «женские» фиговые деревья, причем «пол» дерева определяется двумя генами, каждый из которых существует в двух аллельных вариантах. Доминантный аллель A определяет присутствие мужских цветов в соцветии, рецессивный аллель a подавляет развитие мужских цветов, доминантный аллель G определяет развитие женских цветов с коротким пестиком, рецессивный аллель g приводит к развитию женских цветов с длинным пестиком.

Гены расположены очень близко друг к другу на хромосоме и поэтому наследуются сцепленно, в устойчивых сочетаниях AG и ag. «Мужские» деревья имеют генотип AG/AG или AG/ag, «женские» — генотип ag/ag.

В «мужском» соцветии (их называют «каприфигами») образуются и мужские, и женские цветы, но последние не производят семян, поскольку служат выводковыми камерами для личинок осы-симбионта. Оса залезает в закрытое соцветие через узкое отверстие и откладывает яйца в завязь женских цветов при помощи яйцеклада, который она втыкает в рыльце пестика. Из яйца в завязи развивается личинка, которая превращается в куколку, а затем во взрослую осу. Осы спариваются прямо внутри «мужского» соцветия, и оплодотворенные самки, обсыпанные пыльцой, вылезают наружу и летят в поисках другого соцветия.

Если оса попадает в «женское» соцветие («фигу»), в котором есть только женские цветы с длинными пестиками, она пытается отложить яйцо в пестик, но яйцеклад не достает до завязи, и яйцо либо не откладывается, либо погибает. Зато на рыльце пестика остается пыльца, и в завязи образуется семя.

Оболочка «фиги» становится сладкой и сочной, тогда как оболочка набитой осами и личинками «каприфиги» остается сухой и несъедобной для человека. Но самыми ценными в пищевом отношении являются плоды мутантной формы фигового дерева, которая производит сочные сладкие плоды без семян, без ос и без опыления. Это явление называется партенокарпией . Партенокарпические деревья, естественно, не могут размножаться, поэтому без вмешательства человека их численность в популяции была бы ничтожно мала. Люди, однако, специально разводят партенокарпические фиговые деревья, сажая в землю срезанные ветки. Они чрезвычайно быстро пускают корни и приживаются, что выгодно отличает фигу от всех остальных плодовых деревьев.

Суть открытия израильских археологов, о котором они сообщили в последнем номере Science , состоит в том, что многочисленные остатки плодов (точнее, соплодий, или сикониев) инжира, обнаруженные в древнейшем «докерамическом» слое A в ранненеолитическом поселении Гилгал в южном течении Иордана, при ближайшем рассмотрении оказались партенокарпическими. Все изученные плодики-костянки в этих соплодиях не имеют ни семян, ни характерных отверстий, проделываемых симбиотическими осами. Древним жителям Гилгала негде было бы взять столько партенокарпических фиг, если бы они их не разводили сами. Это открытие делает фигу главным кандидатом на звание древнейшего культурного растения в мире.

Вместе с плодами одомашненной фиги найдены семена дикого ячменя и овса, а также желуди. По-видимому, ранненеолитическое население долины реки Иордан уже 11-12 тысяч лет назад сочетало использование дикорастущих растений с примитивным садоводством. Первые признаки одомашнивания злаков и бобовых появляются в этом регионе лишь спустя тысячелетие.

Что такое селекция

Термин «селекция» происходит от латинского слова selection – отбор. Говоря о селекции, имеют в виду два значения:

1. процесс создания сортов растений, пород животных, штаммов полезных микроорганизмов;

2. науку, разрабатывающую теорию и методы создания сортов растений, пород животных, штаммов полезных микроорганизмов.

Теоретическая база селекции – генетика. Итогом селекционного процесса являются сорт, порода, штамм. Сорт растений, порода животных, штамм микроорганизмов – это совокупность организмов, созданных человеком в процессе селекции и имеющих определенные наследственные свойства. Все организмы, составляющие эту совокупность, имеют сходные наследственно закрепленные особенности, однотипную реакцию на условия среды. Как наука селекция окончательно оформилась благодаря трудам Ч. Дарвина. Он проанализировал огромный материал по одомашниванию животных и введению в культуру растений и на этой основе создал учение об искусственном отборе.

Селекция как процесс представляет собой специфическую форму эволюции, подчиняющуюся общим закономерностям. Главная отличительная особенность селекции как процесса состоит в том, что естественный отбор заменен на искусственный, проводимый человеком. Это и позволило Н.И. Вавилову дать емкое и образное определение селекции как процесса. Он писал, что селекция представляет собой «эволюцию, направляемую волей человека». Следовательно, селекция есть важнейший род практической деятельности человека, итогом которой и стали все имеющиеся сегодня сорта культурных растений, породы домашних животных и штаммы полезных микроорганизмов.

Одомашнивание как первый этап селекции

Культурные растения и домашние животные произошли от диких предков. Этот процесс называют одомашниванием или доместикацией . Важнейшей движущей и направляющей силой одомашнивания служит искусственный отбор. На самых ранних этапах одомашнивания, уходящих на тысячелетие в глубь истории, искусственный отбор был бессознательным. Первые попытки одомашнивания начинались, вероятно, со случайного выращивания диких животных. Только те из них, которые оказались способными контактировать с человеком и существовать в условиях неволи, выживали. Следовательно, на первых этапах одомашнивания особую роль могла сыграть селекция животных по поведению.

Отечественный генетик и эволюционист Д.К. Беляев предположил, а затем со своими коллегами экспериментально показал, что отбор по поведению был одним из важнейших факторов резкого повышения изменчивости на начальных этапах одомашнивания животных. Выяснилось, что селекция по поведению не ограничивается изменением самого поведения. Параллельно изменяются многие жизненно важные функции и процессы. Происходит перестройка такой строго стабилизированной системы организма, как репродуктивная. Например, у селекционируемых по поведению лисиц наблюдается переход от однократного размножения в году к двукратному, изменяется характер линьки, меняется фотопериодическая реакция, появляется большое количество морфологических признаков, очень похожих на те, что известны для других одомашненных животных (окраска тела, форма ушей, хвоста и т.д.). Громадное разнообразие, закономерно возникающее на первом этапе одомашнивания животных, послужило основой для создания пород животных, резко отличающихся как от диких предков, так и друг от друга.

Итак, на первых этапах введения в культуру растений и одомашнивания животных основным направлением селекции был отбор на способность размножаться в условиях искусственного содержания, т.е. под контролем человека. Среди животных оставлялись на потомство только те, которые могли размножаться в неволе и контактировать с человеком. Среди злаковых растений человек отбирал только те, которые были способны сохранить семена в колосе, т.е. не осыпались, как это характерно для «дикарей».

Центры происхождения культурных растений

Важнейший радел селекции как науки – учение об исходном материале. Фактически он разработан выдающимся советским генетиком и селекционером Н.И. Вавиловым и подробно изложен в его работе «Центры происхождения культурных растений». Любая селекционная программа начинается с подбора исходного материала. Решая проблему исходного материала, Н.И. Вавилов обследовал земной шар и выяснил территории с наибольшим генетическим разнообразием культивируемых растений и их диких сородичей. Вместе с сотрудниками Н.И. Вавилов осуществил в 20–30-е годы более 60 экспедиций по всем обитаемым континентам, кроме Австрии. Участники этих экспедиций – ботаники, генетики, селекционеры – были нестоящими охотниками за растениями. В результате огромной и самоотверженной работы они установили и отельные районы мира, обладающие наибольшим разнообразием генетических форм растений. Таких районов Н.И. Вавилов выделил восемь: 1. Индийский центр;

2. Южнокитайский;

3. Среднеазиатский;

4. Переднеазиатский;

5. Средиземноморский;

6. Абиссинский;

7. Центральноамериканский;

8. Южноамериканский.

Н.И. Вавилов считал, что районы, где обнаружено наибольшее генетическое разнообразие по тому или другому виду растений, и являются центрами их происхождения. У картофеля максимум генетического разнообразия связан с Южной Америкой, у кукурузы – с Мексикой, у риса – с Китаем и Японией, у хлебных злаков пшеницы, ржи – со Средней Азией и Закавказьем, у ячменя – с Африкой. Эти районы и были отмечены как центры происхождения перечисленных видов. То же самое было сделано и по многим другим видам.

Наряду с открытием мировых центров происхождения культурных растений Н.И. Вавилов и его экспедиции собрали самую крупную в мире коллекцию растений, которая была сосредоточена во вновь созданном в С.-Петербурге Всесоюзном институте растениеводства, ныне носящем имя Н.И. Вавилова. Эта коллекция в виде семенных образцов постоянно пополняется, воспроизводится на полях опытных станций института и насчитывает в настоящее время более 300 тыс. номеров. Она-то и является тем кладезем исходного материала, которым пользуются все генетики и селекционеры страны, работающие с растениями. Прежде чем начать создание нового сорта растений, селекционер подбираем из мировой коллекции все необходимые для работы образцы, обладающие интересующими его признаками.

Например, селекционер задумал создать для Сибири холодостойкий сорт пшеницы или ржи. Прежде всего, он будет изучать в мировой коллекции все холодостойкие сорта, собранные в северных районах Азии, Европы, Америки. После этого он сможет выбрать сорт, наиболее соответствующий его селекционной программе.

Мировая коллекция растений – наше крупнейшее национальное достояние, требующее к себе бережного отношения и постоянного пополнения.

Происхождение домашних животных и центры их одомашнивания

Как свидетельствуют современные данные, центры происхождения животных и районы их одомашнивания связаны – это места древних цивилизаций. В индонезийско-индокитайском центре впервые, по-видимому, были одомашнены собака, большинство пород которой происходит от волка, – одно из наиболее древних домашних животных.

В Передней Азии, как полагают, были одомашнены овцы, их предок – дикие бараны муфлоны. В Малой Азии одомашнены козы. Одомашнивание тура, ныне исчезнувшего вида, произошло, вероятно, в нескольких областях Евразии. В результате возникли многочисленные породы крупного рогатого скота. Предки домашней лошади – тарпаны, также исчезнувшие, были одомашнены в степях Причерноморья. Таким образом, для большинства видов домашних животных и культурных растений, несмотря на их огромное разнообразие, обычно удается указать на исходного дикого предка.

Применение цитоплазматической мужской стерильности

Возникает вопрос, как получить гибридные семена, например, у кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, если в пределах одного растения или даже одного цветка расположены женские и мужские элементы системы размножения и всегда присутствует возможность самоопыления. В этих случаях избежать процесс самоопыления возможно только двумя путями: на материнских формах удалить вручную мужские элементы цветка, продуцирующие пыльцу; сделать мужские соцветия стерильными. Первый путь очень трудоёмок, поэтому генетики начали поиск систем, определяющих мужскую стерильность растений.

В 1929 г. Ученик Н.И. Вавилова, отечественный селекционер и генетик М.И. Хаджинов нашёл в посевах кукурузы растения с мужской стерильностью, которые ничем не отличались от нормальных, полностью стерильных, т.е. не продуцирующих пыльцу. Эта система затем была детально изучена генетически, выявлены разные типы мужской стерильности. Один из них – цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС) – был предложен и широко использован для получения гибридных семян у кукурузы, а затем и у многих других видов.

Схема использования ЦМС в селекции разработана в 30-х годах Родсом. Этот тип мужской стерильности характеризуется тем, что только взаимодействие особого типа цитоплазмы (S) и рецессивных генов ядра (rf) обусловливает мужскую стерильность.

В практике используют лишь гибридные семена первого поколения от скрещивания двух линий, простого гибрида и линии или двух простых гибридов. Второе и последующие поколения в производственных посевах не используются, так как гибриды расщепляются на исходные формы и эффект гетерозиса исчезает. В связи с этим при использовании гетерозиса у растений организовано семеноводство в специальных хозяйствах, фермах, где получают только семена первого поколения и продают их хозяйствам, фермерам и т.д. Так как урожайность гетерозисных гибридов значительно (на 20–30%) выше сортов, то затраты на семеноводство гибридных семян с лихвой окупаются. В растениеводстве гетерозис широко используется у кукурузы, сорго, сахарной свеклы, риса томатов и других видов.

Урок №

Тема урока: Методы современной селекции. Одомашнивание- начальный этап селекции.

Цель: Сформировать первоначальные знания о селекции как науке, определить цели и задачи науки селекции, рассмотреть сущность закона гомологических рядов в наследственной изменчивости; сформировать уважительное отношение к труду ученых-селекционеров на примере научной деятельности Н.И.Вавилова; продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать, прививать коммуникативные навыки.

Формируемые компетенции

ХОД УРОКА

I. Актуализация знаний

а)фронтальный опрос.

б) работа с карточками :

II . Изучение нового материала. (презентация)

– Что изучает селекция?
– Какой вклад в развитие селекции внёс Н.И.Вавилов?
– Что такое сорт, порода или штамм?
– Каковы же задачи, стоящие перед селекцией?
– Сформулируйте задачи, стоящие перед селекцией.

– Биотехнология

– Какие задачи ещё можно поставить перед селекцией

– Каковы же методы селекции, которые помогут решить поставленные задачи?

III. Закрепление изученного материала

Что такое селекция и что она изучает?

Что такое порода, сорт (чистая линия)?

Чем отличаются одомашненные животные и культурные растения от диких

Какие центры происхождения культурных растений вам известны? Кто их открыл?

Какое значение для селекции имеет знание этих центров?

Какие методы селекции вы сегодня узнали?

Что такое гетерозис?

Чем отличается массовый отбор от индивидуального?

Как называется гибрид пшеницы и ржи?

Какими особенностями отличаются полиплоидные сорта культурных растений?

Определение селекции, основные методы

Методы селекции растений

Методы селекции животных

История селекции

Учёные, которые внесли вклад в развитие селекции и генетики

Примеры селекции живых организмов

Решение биологических задач:

В 1760-е годы английский селекционер Р. Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: «Скрещивай лучшее с лучшим» и «Подобное рождает подобное». Трудами этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве. О каких методах селекции идёт речь в данных высказываниях?

Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного – беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие деньги за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?

Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный и сорт Кишмиш Белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?

Некоторые объекты сочинской олимпиады в 2014 году заденут территорию Северо-Кавказского биосферного заповедника. С целью сохранения эндемичных растений этого заповедника, например иглицу колхидную, перевезли в город Волгоград, где их не только сохранят, но и увеличат их численность. Предложите метод, как это можно сделать.

IV. Домашнее задание

§27, подготовить информацию о современных методах селекции.

Подготовить сообщение о истории создания породы ваших домашних питомцев (можно подготовить и провести дискуссию о ГМО). Повторить основные понятия генетики: ген, гетерозигота, гетерозис, фенотип, экстерьер, сорт, штамм, биотехнология и т. д.
Урок хочется закончить анализом знаменитого мичуринского высказывания «Мы не можем ждать милостей от природы, взять у неё – наша задача» Но мало кто знает продолжение этой фразы: «Но к природе надо относиться бережно и по возможности сохранять её в первозданном виде». В наш сегодняшний век – век манипулирования генетическим материалом, актуальнее вторая часть мичуринского завета, поэтому перед селекционерами сейчас важнейшими являются и нравственные задачи.

Определение селекции, основные методы

Селекция – это эволюция, управляемая человеком

Н. И. Вавилов

Селекция - наука о методах создания и улучшения пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с целью увеличения их продуктивности, повышения устойчивости к болезням, вредителям, приспособления к местным условиям и другое. Селекцией называют также отрасль сельского хозяйства, занимающуюся выведением новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных. Основными методами селекции являются отбор и гибридизация, а также мутагенез (образующий метод в селекции высших растений и микроорганизмов, который позволяет искусственно получать мутации с целью увеличения продуктивности), полиплоидия (кратное увеличение диплоидного или гаплоидного набора хромосом, вызванное мутацией), клеточная (совокупность методов конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции) и генная инженерия (наука, создающая новые комбинации генов в молекуле ДНК). Как правило, эти методы комбинируют. В зависимости от способа размножения вида применяют массовый или индивидуальный отбор. Скрещивание разных сортов растений и пород животных – основа повышения генетического разнообразия потомства

Методы селекции растений

Основные методы селекции растений в частности - отбор и гибридизация. Для перекрестно-опыляемых растений применяют массовый отбор особей с желаемыми свойствами. В противном случае невозможно получить материал для дальнейшего скрещивания. Если же желательно получение чистой линии - то есть генетически однородного сорта, то применяют индивидуальный отбор, при котором путем самоопыления получают потомство от одной единственной особи с желательными признаками.

Для закрепления полезных наследственных свойств необходимо повысить гомозиготность нового сорта. Иногда для этого применяют самоопыление перекрестно-опыляемых растений. При этом могут фенотипически проявиться неблагоприятные воздействия рецессивных генов. Основная причина этого - переход многих генов в гомозиготное состояние. У любого организма в генотипе постепенно накапливаются неблагоприятные мутантные гены. Они чаще всего рецессивны, и фенотипически не проявляются. Но при самоопылении они переходят в гомозиготное состояние, и возникает неблагоприятное наследственное изменение. В природе у самоопыляемых растений рецессивные мутантные гены быстро переходят в гомозиготное состояние, и такие растения погибают.

Несмотря на неблагоприятные последствия самоопыления, его часто применяют у перекрестно-опыляемых растений для получения гомозиготных («чистых») линий с нужными признаками. Это приводит к снижению урожайности. Однако затем проводят перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями и в результате в ряде случаев получают высокоурожайные гибриды, обладающие нужными селекционеру свойствами. Это метод межлинейной гибридизации, при котором часто наблюдается эффект гетерозиса (гетерозис – мощное развитие гибридов, полученных при скрещивании «чистых» линий, одна из которых гомозиготная по доминантным, другая - по рецессивным генам): гибриды первого поколения обладают высокой урожайностью и устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Гетерозис характерен для гибридов первого поколения, которые получаются при скрещивании не только разных линий, но и разных сортов и даже видов. Основная причина гетерозиса заключается в устранении в гибридах вредного проявления накопившихся рецессивных генов. Другая причина - объединение в гибридах доминантных генов родительских особей и взаимное усиление их эффектов.

В селекции растений широко применяется экспериментальная полиплоидия, так как полиплоиды отличаются быстрым ростом, крупными размерами и высокой урожайностью. Получают искусственные полиплоиды при помощи химических веществ, которые разрушают веретено деления, в результате чего удвоившиеся хромосомы не могут разойтись, оставаясь в одном ядре.

При создании новых сортов при помощи искусственного мутагенеза исследователи используют закон гомологических рядов Н. И. Вавилова. Организм, получивший в результате мутации новые свойства, называют мутантом. Большинство мутантов имеет сниженную жизнеспособность и отсеивается в процессе естественного отбора. Для эволюции или селекции новых пород и сортов необходимы те редкие особи, которые имеют благоприятные или нейтральные мутации.

Методы селекции животных

Основные принципы селекции животных не отличаются от принципов селекции растений. Однако селекция животных имеет некоторые особенности: для них характерно только половое размножение; в основном очень редкая смена поколений (у большинства животных через несколько лет); количество особей в потомстве невелико.

Одним из важнейших достижений человека на заре его становления и развития (10-12 тыс. лет назад) было создание постоянного и достаточно надежного источника продуктов питания путем одомашнивания диких животных. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. У домашних животных весьма развиты отдельные признаки, часто бесполезные или даже вредные для их существования в естественных условиях, но полезные для человека. Поэтому в естественных условиях одомашненные формы существовать не могут.

Одомашнивание сопровождалось отбором, вначале бессознательным (отбор тех особей, которые лучше выглядели, имели более спокойный нрав, обладали другими ценными для человека качествами), затем осознанным, или методическим. Широкое использование методического отбора направлено на формирование у животных определенных качеств, удовлетворяющих человека.

Отбор родительских форм и типы скрещивания животных проводятся с учетом цели, поставленной селекционером. Разводимые животные оцениваются не только по внешним признакам, но и по происхождению и качеству потомства. Поэтому необходимо хорошо знать их родословную. По признакам предков, особенно по материнской линии, можно судить с известной вероятностью о генотипе производителей.

В селекционной работе с животными применяют в основном два способа скрещивания: аутбридинг (неродственное скрещивание) и инбридинг (близкородственное).

Аутбридинг между особями одной породы или разных пород животных, при дальнейшем строгом отборе приводит к поддержанию полезных качеств и к усилению их в ряду следующих поколений.

При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство. Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности и, как следствие, к закреплению хозяйственно ценных признаков у потомков.

В селекции инбридинг обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных межлинейных гибридов, в результате которого нежелательные рецессивные аллели переводятся в гетерозиготное состояние и вредные последствия близкородственного скрещивания заметно снижаются.

У домашних животных, как и у растений, наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности.

Гетерозис широко применяют в промышленном птицеводстве и свиноводстве, так как первое поколение гибридов непосредственно используют в хозяйственных целях.

Отдаленная гибридизация домашних животных менее эффективна, чем растений. Межвидовые гибриды животных часто бывают бесплодными. Но в некоторых случаях отдаленная гибридизация сопровождается нормальным слиянием гамет, обычным мейозом и дальнейшим развитием зародыша, что позволило получить некоторые породы, сочетающие ценные признаки обоих использованных в гибридизации видов.

История селекции

Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI-XVII вв. отбор происходил бессознательно, то есть человек, например, отбирал для посева лучшие, самые крупные семена пшеницы, не задумываясь о том, что он изменяет растения в нужном ему направлении.

Только в последнее столетие человек, еще не зная законов генетики, стал использовать отбор сознательно или целенаправленно, скрещивая те растения, которые удовлетворяли его в наибольшей степени.

Однако методом отбора человек не может получить принципиально новых свойств у разводимых организмов, так как при отборе можно выделить только те генотипы, которые уже существуют в популяции. Поэтому для получения новых пород и сортов животных и растений применяют гибридизацию (скрещивание), скрещивая растения с желательными признаками и, в дальнейшем, отбирая из потомства те особи, у которых полезные свойства выражены наиболее сильно.

Учёные, которые внесли вклад в развитие селекции и генетики

1) Г. Мендель

Этот немецкий учёный заложил основы современной генетики, установив в 1865 году принцип дискретности (прерывности), наследовании признаков и свойств организмов. Также он доказал метод скрещивания (на примере гороха) и обосновал три закона, названных позже его именем.

PAGE_BREAK--

2) Т. Х. Морган

В начале двадцатого века этот американский биолог обосновал хромосомную теорию наследственности, согласно которой наследственные признаки определяются хромосомами - органоидами ядра всех клеток организма. Ученый доказал, что гены расположены среди хромосом линейно и что гены одной хромосомы сцеплены между собой.

3) Ч. Дарвин

Этот учёный, основатель теории происхождения человека от обезьяны, провёл большое количество опытов по гибридизации, в ряде которых и была установлена теория о происхождении человека.

4) Т. Фэрчайлд

Впервые в 1717 году получил искусственные гибриды. Это были гибриды гвоздик, получившиеся в результате скрещивания двух различных родительских форм

5) И. И. Герасимов

В 1892 году русский ботаник Герасимов исследовал влияние температуры на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное явление - изменение числа ядер в клетке. После воздействия низкой температурой или снотворным, он наблюдал появление клеток без ядер, а также с двумя ядрами. Первые вскоре погибали, а клетки с двумя ядрами успешно делились. При подсчете хромосом оказалось, что их вдвое больше, чем в обычных клетках. Так было открыто наследственное изменение, связанное с мутацией генотипа, т.е. всего набора хромосом в клетке. Оно получило название полиплоидии, а организмы с увеличенным числом хромосом – полиплоидов.

5) М. Ф. Иванов

Выдающуюся роль в селекции животных сыграли достижения известного советского селекционера Иванова, разработавшего современные принципы отбора и скрещивания пород. Он сам широко вводил генетические принципы в практику племенного дела, сочетая их с подбором условий воспитания и кормления, благоприятных для развития породных свойств. На этой основе им были созданы такие выдающиеся породы животных, как белая украинская степная свинья и асканийский рамбулье.

6) Я. Вильмут

В последнее десятилетие активно изучается возможность искусственного массового клонирования уникальных животных, ценных для сельского хозяйства. Основной подход заключается в переносе ядра из диплоидной соматической клетки в яйцеклетку, из которой предварительно удалено собственное ядро. Яйцеклетку с подмененным ядром стимулируют к дроблению (часто электрошоком) и помещают животным для вынашивания. Таким путем в 1997 г. в Шотландии от ядра диплоидной клетки из молочной железы овцы-донора появилась овечка Долли. Она стала первым клоном, искусственно полученным у млекопитающих. Именно этот случай был достижением Вильмута и его сотрудников.

7) С. С. Четвериков

В двадцатых годах возникли и стали развиваться мутационная и популяционная генетики. Популяционная генетика это область генетики, которая изучает основные факторы эволюции - наследственность, изменчивость и отбор - в конкретных условиях внешней среды, популяции. Основателем этого направления и был советский ученый Четвериков.

8) Н. К. Кольцов

В 30-е годы генетик этот учёный предположил, что хромосомы - это гигантские молекулы, предвосхитив тем самым появление нового направления в науке – молекулярной генетики.

9) Н. И. Вавилов

Советский ученый Вавилов установил, что у родственных растений возникают сходные мутационные изменения, например у пшеницы в окраске колоса, остистости. Эта закономерность объясняется сходным составом генов в хромосомах родственных видов. Открытие Вавилова получило название закона гомологических рядов. На основании его можно предвидеть появление тех или иных изменений у культурных растений.

10) И. В. Мичурин

Занимался гибридизацией яблонь. Благодаря этому, он вывел новый сорт Антоновка шестиграммовая. А его гибриды яблок нередко называют «Мичуринскими яблоками»

Примеры селекции живых организмов

В пушном деле большое значение имеет отбор естественных мутаций, отличающихся новой красивой окраской. Такой отбор очень быстро дает положительные результаты. Это можно показать на новых породах лисиц: серебристо-черной, платиновой и белой. Серебристо-черная лисица, которая была завезена в СССР в 1927 г., за 20 лет селекционной работы приобрела ряд свойств, отличающих ее от исходной формы. Платиновая лисица выведена путем отбора из группы серебристо-черных, имевших большое количество серебристых волос. У платиновой лисицы большие белые пятна развиты на груди, брюхе, лапах и морде.

Хорошим примером может служить выведенная академиком М.Ф.Ивановым порода свиней - украинская белая степная. При создании этой породы использовались свиноматки местных украинских свиней с небольшой массой и невысоким качеством мяса и сала, но хорошо приспособленных к местным условиям. Самцами- производителями были хряки белой английской породы. Гибридное потомство вновь было скрещено с английскими хряками, в нескольких поколениях применялся инбридинг, были созданы различные линии, при скрещивании которых получены родоначальники новой породы, которые по качеству мяса и массе не отличались от английской породы, а по выносливости – от украинских свиней.

Доказано, что вклад селекции в повышение в два раза урожайности основных сельскохозяйственных культур, достигнутое за последнюю четверть века в развитых странах, составляет около 50%. Так называемую «зеленую революцию» в земледелии Мексики, Индии и ряда других стран совершило внедрение низкорослых (с высотой стебля 100-110 см), полукарликовых (80-100 см) и карликовых (60-80 см) сортов риса, пшеницы и др. Они характеризуются нетолько высокой устойчивостью к полеганию, но и высокой продуктивностью колоса, главным образом за счет повышенного количества в нем зерновок. Такие сорта обеспечивают урожайность выше 60 ц/га. Производство пшеницы в Мексике и Индии с 1950 по 1970 г. возросло более чем в 8 раз; посевная площадь увеличилась вдвое, а урожай - вчетверо. Подобные сорта пшеницы созданы и в России (например, Донская полукарликовая и Мироновская низкорослая).

Конспект урока

1 Селекция как наука и ее задачи.

2 Одомашнивание, как начальный этап селекции

3 Центры происхождения культурных растений

1. Слово «селекция» означает отбор . Однако практически под селекцией понимается наука о создании новых и улучшении су­ществующих пород домашних животных и сортов культурных растений, а также штаммов микроорганизмов. Порода, сорт и штамм - это искусственно полученные популяции с определен­ным комплексом признаков. Вместе с тем под селекцией под­разумевают и сам процесс изменения животных, культурных растений и различных микроорганизмов, осуществляемый в ин­тересах человека. Следовательно, селекция есть род практичес­кой деятельности людей.

Что такое селекция? В широком смысле слова селекция как процесс изменения домашних животных и культурных расте­ний, по выражению Н. И. Вавилова, «представляет собой эво­люцию, направляемую волей человека». Как род практической деятельности людей селекция возникла еще на заре человечес­кой культуры. Однако селекция стала наукой сравнительно не- давно. Теория селекции стала успешно развиваться благодаря эволюционной теории Ч. Дарвина о творческой роли отбора, а затем на основе генетики.

Все современные сорта растений и породы животных, без ко­торых немыслима современная цивилизация, созданы челове­ком благодаря селекции. В наше время перед селекцией стоят громадные задачи по созданию новых высокопродуктивных по­род животных и сортов растений, приспособленных к услови­ям современного индустриального сельского хозяйства, а также нужных человеку штаммов микроорганизмов.

Важное место в теории селекции занимает генетика, поэто­му развитие генетических основ селекции необходимо для сель­скохозяйственной практики.

2. 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 называют одомашниванием. Глав­ным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. Если самка первобытного тура - предка современного крупного рогатого скота - продуцировала лишь десятки или сотни килограммов молока, необходимые ей для кормления теленка, то отдельные коровы современных пород дают до 15 000кг молока за лакта­цию, т. е. за период между отелами.

Для животных, например, первым условием, а вместе с тем и показателем одомашнивания было создание (путем отбора) осо­бей, способных к контактам с человеком, к сосуществованию с ним. Иначе говоря, человек изменял поведение животных, пре­вращая их из диких в домашних. В условиях естественной при­роды культурные, т. е. одомашненные, формы существовать, как правило, не могут.

Уже на первых этапах процесс одомашнивания вызвал рез­кое повышение изменчивости животных и растений, что созда­ло предпосылки для успешного осуществления искусственного отбора. В результате этого между породами современных домаш­них животных и сортами растений возникли большие различия. Эти различия во многих случаях превышали различия не толь­ко между видами, но даже родами.

Первые попытки одомашнивания животных и растений пред­принимались людьми еще за 20-30 тыс. лет до н. э. Одомаш­нивание животных началось, вероятно, со случайного выращи­вания диких животных человеком. Некоторые из этих еще ди­ких животных могли существовать в контакте с человеком и начали размножаться в условиях, созданных для них. Так на­чался первый этап их одомашнивания.

Широкое одомашнивание начинается с VIII-VI тыс. до н. э. Именно тогда человек вовлек в культуру подавляющее большин­ство животных и растений. Некоторые виды животных и растений были одомашнены значительно позднее. Так, кроликов люди стали разводить лишь в Средневековье, сахарную свеклу стали возделывать как поле­вое сахарное растение только в XIX в., а мяту - в XX в.

В наше время человек для удовлетворения своих потребнос­тей продолжает одомашнивать новые виды животных и расте­ний. Для получения высококачественной пушнины в XX столе­тии создана новая отрасль животноводства - пушное зверовод­ство. Несомненно, человек в дальнейшем будет вовлекать в одо­машнивание все новые виды животных и растений.

3. Центры происхождения культурных растений. Выдающийся вклад в развитие представлений о центрах происхождения куль­турных растений внесли Н. И. Вавилов и его сотрудники.

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. Именно она послужила фундаментом той ог­ромной коллекции, которая ныне находится в институте расте­ниеводства им. Н. И. Вавилова (Санкт-Петербург) и активно слу­жит интересам науки и практики.

В настоящее время выделяют восемь главных центров про­исхождения культурных растений (табл.). Исследования пока­зали, что родоначальником культурного риса стали два диких вида этого растения - азиатский и африканский. Из 20 диких видов ячменя (многолетних) был одомашнен лишь один вид - двурядный ячмень. Главные центры происхождения культурных растений и их одомашнивания

Овес и рожь одомашнены значительно позднее, чем пшени­ца и ячмень. До этого они существовали как дикие растения, засорявшие посевы пшеницы.

О происхождении и систематическом положении современ­ных культурных растений судят на основе сравнительно-морфо­логического, физиологического исследования, а также изучения структуры хромосом.

Районы одомашнивания животных. Районы одомашнивания животных, как можно судить на основании современных зооло­гических и археологических исследований, связаны с центрами происхождения культурных растений. По-видимому, в районах Индонезийско-Индокитайского центра впервые были одомашне­ны животные, не образующие крупных стад: собака, свинья, куры, гуси, утки.

В районах Передней Азии, как предполагают, впервые были одомашнены овцы, а в Малой Азии - козы. Предок круп­ного рогатого скота - тур - впервые одомашнен в ряде областей Евразии, предки домашней лошади - в степях При­черноморья. В районе американских центров происхождения растений были одомашнены такие животные, как лама, альпа­ка, индейка.

Происхождение домашних животных. Одно из наиболее древ­них домашних животных - собака. До недавнего времени бы­ло много споров о происхождении собаки. Теперь установлено, что единственным предком домашней собаки был волк. Родона­чальником крупного рогатого скота был первобытный бык - тур. Тур распространился в Евразии и Северной Африке, но постепенно был уничтожен человеком.

Предками домашней овцы были, по-видимому, дикие ба­раны - муфлоны, которые в свое время широко распростра­нились в нагорьях юга Европы и Передней Азии. Многие исследователи предполагали, что предком домашней лошади послужила дикая лошадь Пржевальского. Однако после того, как было обнаружено различие в числе хромосом между домаш­ней лошадью и лошадью Пржевальского, возможным предком домашних лошадей стали считать тарпана - дикую лошадь южнорусских степей, окончательно истребленную в конце XIX - начале XX в. Тарпан и лошадь Пржевальского произошли от какого-то общего предка.

Родоначальник домашней свиньи - дикий кабан распрост­ранен на огромной территории Евразии. Предком домашней кошки была африканская дикая кошка. Домашняя курица про­изошла от дикой красной курицы джунглей.

Таким образом, для каждого вида домашних животных или растений, несмотря на обилие пород и сортов, удается отыскать, как правило, одного дикого предка, который и был подвергнут одомашниванию.

Первым методом селекции можно назвать:

Искуственный отбор:

Рассказ учителя как ведется массовый отбор. На примере сорта «Вятка» с демонстрацией семян в пробирке. Рассказ учителя об индивидуальном отборе.

2. Гибридизация, что это такое? (скрещивание)

Гибридизация

4. д/задание. §28 выучить, подготовить сообщение:

а) Роль Н.И.Вавилова в развитии селекции.

б) Центры происхождения культурных растен

Приложение1

Карточка № 1.

Селекция-

Карточка № 2

Запишите определения следующих терминов:

Гибридизация-

Гетерозис-

Полиплоидия-

Карточка №3

Расскажите(запишите), как селекция связана с различными областями производства. Какие задачи стоят перед селекцией в настоящее время?

Карточка №4

Как называют процесс возникновения наследственных изменений под воздействием мутагенов?

заполните схему:

особенности мутаций

Приложение 2

« ОДОМАШНИВАНИЕ КАК НАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП СЕЛЕКЦИИ. МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ».

КЛАДОВАЯ ЗНАНИЙ «ОДОМАШНИВАНИЕ».

1.Завершите фразу:

Одомашнивание это – … .

При затруднении используйте слова подсказки (культурные, в, формы, процесс, растения, дикие, животные).

2. выберите важнейший фактор одомашнивания:

естественный отбор,

наследственная изменчивость,

искусственный отбор,

борьба за существование.

3.Определите предков домашних животных

4. Выберите показатели к одомашниванию для животных и обоснуйте свой выбор: спокойные, подавленные, не способные к размножению, могут использоваться людьми в различных областях, контактные, трусливые, ядовитые.

« ЦЕНТРЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ»

КЛАДОВАЯ ЗНАНИЙ «СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ».

КЛАДОВАЯ «СЕЛЕКЦИЯ ЖИВОТНЫХ»

Определите, какой метод селекции был применен и в каких случаях выявляется эффект гетерозиса:

ДИКИЙ БАРАН АРХАР +ОВЦА МЕРИНОС = АРХАРОМЕРИНОС.

Порода сочетает в себе высокие качества шерсти тонкорунных овец и отличную приспособленность к условиям высокогорья.

КОБЫЛА + ОСЕЛ = МУЛ

Полученные гибриды выносливее исходных родительских форм, обладают большой физической силой и живут значительно дольше. Но мулы бесплодны.

КЛАДОВАЯ « ИТОГОВАЯ».

Распределите слова в порядке эволюционирования, развития:

Бессознательный отбор, индивидуальный отбор, одомашнивание, полиплоидия, генная инженерия.

Найдите к каждому понятию определение.

3.Одомашнивание как начальный этап селекции (тест)

1. Селекция как вид научной деятельности возникла:
а) во второй половине XX в. благодаря использованию искусственного мутагенеза в селекции;
б) в первой половине XX в. благодаря открытию Н.И. Вавиловым центров происхождения культурных растений;
в) в середине XIX в., благодаря созданию эволюционной теории Ч.Дарвином;
г) в конце XIX в., благодаря работам И.В. Мичурина.
(Ответ: в.)

2. Причиной окультуривания растений и одомашнивания животных является:
а) переход человека от охоты на диких животных и сбора дикорастущих растений к разведению животных и выращиванию растений в искусственно созданных условиях;
б) возрастание потребностей человека в пище и одежде;
в) постоянное улучшение человеком свойств культивируемых растений и животных;
г) зависимость благополучия человека от ограниченного набора видов растений и животных.
(Ответ: г.)
3. Одомашнивание является начальным этапом:
а) селекции растений, животных;
б) селекции растений;
в) гибридизации;
г) селекции животных.
(Ответ: а.)
4. Центрами происхождения культурных растений Н.И. Вавилов считал регионы мира, где:
а) имеются наиболее благоприятные условия;
б) найдено большое количество ископаемых остатков растений;
в) наблюдается наибольшее число сортов и разновидностей какого-либо растения;
г) отсутствуют конкурирующие виды.
(Ответ: в.).
7. По выражению Н.И. Вавилова, селекция «представляет собой эволюцию, направляемую волей человека». Это означает, что селекция:
а) осуществляется человеком;
б) представляет длительный процесс;
в) приводит к образованию новых видов животных и растений;
г) приводит к образованию новых пород животных и сортов растений, удовлетворяющих потребностям человека.
(Ответ: г.)
8. Установлено, что домашние животные:
1) лошадь;
2) корова;
3) овца;
произошли от предков:
а) тарпана;
б) тура;
в) лошади Пржевальского;
г) муфлона.

Продолжение. См. No 45, 47, 48/2000; 2, 3, 4/2001

Контрольные тесты к учебникам Федерального комплекта

Нумерация абзацев соответствует учебнику: Беляев Д.К. и др. Биология. 10-11-й классы

6. Положение, согласно которому виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости, характеризует сущность закона:

а) гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И. Вавилова;
б) сцепленного наследования Т.Моргана;
в) независимого расщепления генов Г.Менделя;
г) расщепления Г.Менделя.

(Ответ: а. )

7. Появление сходных форм наследственной изменчивости у близкородственных видов объясняется:

а) одинаковым или близким числом хромосом, одинаковым расположением аллельных генов в хромосомах;
б) способностью хромосом мутировать;
в) обитанием в сходных условиях среды;
г) сходным строением организмов.

(Ответ: а. )

§ 32. Наследственная изменчивость человека

1. Методом изучения наследственности человека не является:

а) цитогенетический;
б) прямой эксперимент;
в) близнецовый;
г) генеалогический.

(Ответ: б. )

2. Возрастающая роль генетики для медицины объясняется:

а) увеличением числа заболеваний человека;
б) поисками средств защиты от инфекционных заболеваний;
в) увеличением числа наследственных заболеваний человека, в связи с появлением новых мутагенов;
г) появлением новых опасных для здоровья человека мутагенов.

(Ответ: в. )

3. Метод окрашивания и рассматривания хромосом под микроскопом называется:

а) цитогенетическим;
б) генеалогическим;
в) близнецовым;
г) биохимическим.

(Ответ: а. )

4. Существование видов-двойников, не отличающихся по анатомическому строению, но имеющих различные наборы хромосом, было установлено с помощью метода:

а) биохимического;
б) генеалогического;
в) близнецового;
г) цитогенетического.

(Ответ: г. )

5. Генеалогический метод позволяет:

а) выявить фенотипическое проявление признака, обусловленное средой;
б) установить закономерности наследования различных признаков;
в) изучить влияние экологических факторов;
г) изучить наследственно обусловленные нарушения обмена веществ.

(Ответ: б. )

§ 33. Лечение и предупреждение некоторых наследственных болезней человека

1. Отсутствие или избыток продукта определенной биохимической реакции является у человека причиной заболеваний:

а) обмена веществ;
б) хронических;
в) инфекционных.

(Ответ: а. )

2. Сахарный диабет является примером:

а) хромосомных заболеваний;
б) молекулярных заболеваний;
в) врожденного нарушения обмена веществ;
г) инфекционных заболеваний.

(Ответ: в. )

3. Отрицательные последствия (гибель плода) наличия в крови резус-фактора проявляются при вступлении в брак резус-отрицательной женщины и резус-положительного мужчины. Это объясняется тем, что:

а) организм матери вырабатывает антитела;
б) плод наследует резус-отрицательную кровь;
в) плод выделяет антигены;
г) плод наследует резус-положительную кровь.

(Ответ: а, в, г. )

4. Основным путем предотвращения наследственных заболеваний является:

а) реабилитация;
б) лечение;
в) установление их причин;
г) профилактика.

(Ответ: в. )

5. Медико-генетическое консультирование не обеспечивает:

а) прогноз вероятности рождения генетически неполноценного потомства;
б) контроль за ребенком в период его внутриутробного развития;
в) рождение здорового ребенка с наследственными аномалиями;
г) прогноз вероятности рождения второго здорового ребенка, если первый был наследственно болен.

(Ответ: б. )

§ 34. Одомашнивание как начальный этап селекции

1. Селекция как вид научной деятельности возникла:

а) во второй половине XX в. благодаря использованию искусственного мутагенеза в селекции;
б) в первой половине XX в. благодаря открытию Н.И. Вавиловым центров происхождения культурных растений;
в) в середине XIX в., благодаря созданию эволюционной теории Ч.Дарвином;
г) в конце XIX в., благодаря работам И.В. Мичурина.

(Ответ: в. )

2. Причиной окультуривания растений и одомашнивания животных является:

а) переход человека от охоты на диких животных и сбора дикорастущих растений к разведению животных и выращиванию растений в искусственно созданных условиях;
б) возрастание потребностей человека в пище и одежде;
в) постоянное улучшение человеком свойств культивируемых растений и животных;
г) зависимость благополучия человека от ограниченного набора видов растений и животных.

(Ответ: г. )

3. Одомашнивание является начальным этапом:

а) селекции растений, животных;
б) селекции растений;
в) гибридизации;
г) селекции животных.

(Ответ: а. )

4. Центрами происхождения культурных растений Н.И. Вавилов считал регионы мира, где:

а) имеются наиболее благоприятные условия;
б) найдено большое количество ископаемых остатков растений;
в) наблюдается наибольшее число сортов и разновидностей какого-либо растения;
г) отсутствуют конкурирующие виды.

(Ответ: в. )

5. Центрами происхождения культурных растений:

а) хлопчатник, арбуз, кофе;
б) капуста, брюква, люпин, оливковое дерево;
в) пшеница, рожь, овес, чечевица;

являются:

1. Переднеазиатский;
2. Средиземноморский.
3. Африканский.

(Ответ:1–в, 2–б, 3–а. )

6. Центрами одомашнивания животных:

а) индейка, лама, тур;
б) свинья, собака, куры;
в) овца, коза.

считаются центры:

1. Индонезийско-Индокитайский;
2. Южно-Среднеамериканский;
3. Передне-Малоазиатский.

(Ответ: 1–б, 2–а, 3–в. )

7. По выражению Н.И. Вавилова, селекция «представляет собой эволюцию, направляемую волей человека». Это означает, что селекция:

а) осуществляется человеком;
б) представляет длительный процесс;
в) приводит к образованию новых пород животных и сортов растений;
г) приводит к образованию новых пород животных и сортов растений, удовлетворяющих потребностям человека.

(Ответ: г. )

9. Установлено, что домашние животные:

1) лошадь;
2) корова;
3) овца;

произошли от предков:

а) тарпана;
б) тура;
в) лошади Пржевальского;
г) муфлона.

(Ответ: 1–а, 2–б, 3–г. )

§ 35. Методы современной селекции

1. На первых этапах окультуривания растений человек пользовался отбором бессознательно, т.е.:

а) отбирал растения только по одному признаку;
б) отбирал растения по приспособленности переносить недостаток воды или ее избыток;
в) отбирал растения, способные сохранять семена в колосе;
г) ставил цели изменить лишь отдельные признаки растения.

(Ответ: а. )

2. Человек начал пользоваться сознательным отбором:

а) не зная законов наследственности и не владея теорией отбора;
б) владея теорией отбора;
в) владея практикой гибридизации;
г) открыв законы наследственности.

(Ответ: а. )

3. Близкородственное скрещивание животных и самоопыление растений:

а) не изменяет жизнеспособность и плодовитость потомков;
б) снижает жизнеспособность и плодовитость потомков;
в) повышает жизнеспособность и плодовитость потомков;
г) повышает жизнеспособность и снижает плодовитость потомков.

(Ответ: б. )

4. В селекции проводят самоопыление перекрестноопыляемых растений с целью получения чистых линий. При этом снижается жизнеспособность растений, уменьшается их продуктивность. Это обусловлено:

а) переходом рецессивных мутаций в гомозиготное состояние;
б) увеличением числа доминантных мутаций;
в) уменьшением числа мутаций;
г) переходом рецессивных мутаций в гетерозиготное состояние.

(Ответ: а. )

5. Родственные скрещивания закрепляют у потомства определенные качества благодаря:

а) изменению фенотипа;
б) сцепленному наследованию;
в) повышению гомозиготности;
г) повышению гетерозиготности.

(Ответ: в. )

6. В результате скрещивания генетически отличающихся чистых самоопыляющихся линий в первом гибридном поколении наблюдается эффект гетерозиса. Это обусловлено:

а) переходом рецессивных мутаций в гетерозиготное состояние;
б) накоплением рецессивных мутаций;
в) накоплением доминантных мутаций;
г) переходом рецессивных мутаций в гомозиготное состояние.

(Ответ: а. )

Продолжение следует

Учебник для 10-11 классов

Глава IX. Генетика и селекция

Слово «селекция» означает «отбор». Однако практически под селекцией понимается наука о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных и сортов культурных растений, а также штаммов микроорганизмов. Порода, сорт и штамм - это искусственно полученные популяции с определенным комплексом признаков. Вместе с тем под селекцией подразумевают и сам процесс изменения животных, культурных растений и различных микроорганизмов, осуществляемый в интересах человека. Следовательно, селекция есть род практической деятельности людей.

§ 37. Одомашнивание как начальный этап селекции

Что такое селекция? В широком смысле слова селекция как процесс изменения домашних животных и культурных растений, по выражению Н. И. Вавилова, «представляет собой эволюцию, направляемую волей человека». Как род практической деятельности людей селекция возникла еще на заре человеческой культуры. Однако селекция стала наукой сравнительно недавно. Теория селекции стала успешно развиваться благодаря эволюционной теории Ч. Дарвина о творческой роли отбора, а затем на основе генетики.

Все современные сорта растений и породы животных, без которых немыслима современная цивилизация, созданы человеком благодаря селекции. В наше время перед селекцией стоят громадные задачи по созданию новых высокопродуктивных пород животных и сортов растений, приспособленных к условиям современного индустриального сельского хозяйства, а также нужных человеку штаммов микроорганизмов.

Важное место в теории селекции занимает генетика, поэтому развитие генетических основ селекции необходимо для сельскохозяйственной практики.

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 называют одомашниванием. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. Если самка первобытного тура - предка современного крупного рогатого скота - продуцировала лишь десятки или сотни килограммов молока, необходимые ей для кормления теленка, то отдельные коровы современных пород дают до 15 000 кг молока за лактацию, т. е. за период между отелами.

Для животных, например, первым условием, а вместе с тем и показателем одомашнивания было создание (путем отбора) особей, способных к контактам с человеком, к сосуществованию с ним. Иначе говоря, человек изменял поведение животных, превращая их из диких в домашних. В условиях естественной природы культурные, т. е. одомашненные, формы существовать, как правило, не могут.

Уже на первых этапах процесс одомашнивания вызвал резкое повышение изменчивости животных и растений, что создало предпосылки для успешного осуществления искусственного отбора. В результате этого между породами современных домашних животных и сортами растений возникли большие различия. Эти различия во многих случаях превышали различия не только между видами, но и родами.

Первые попытки одомашнивания животных и растений предпринимались людьми еще за 20-30 тыс. лет до н. э. Одомашнивание животных началось, вероятно, со случайного выращивания диких животных человеком. Некоторые из этих еще диких животных могли существовать в контакте с человеком и начали размножаться в условиях, созданных для них. Так начался первый этап их одомашнивания.

Широкое одомашнивание начинается с VIII-VI тыс. до н. э. Именно тогда человек вовлек в культуру подавляющее большинство животных и растений.

Некоторые виды животных и растений были одомашнены значительно позднее. Так, кроликов люди стали разводить лишь в Средневековье, сахарную свеклу стали возделывать как полевое сахарное растение только в XIX в., а мяту - в XX в.

В наше время человек для удовлетворения своих потребностей продолжает одомашнивать новые виды животных и растений. Для получения высококачественной пушнины в XX столетии создана новая отрасль животноводства - пушное звероводство. Несомненно, человек в дальнейшем будет вовлекать в одомашнивание все новые виды животных и растений.

Центры происхождения культурных растений. Выдающийся вклад в развитие представлений о центрах происхождения культурных растений внесли Н. И. Вавилов и его сотрудники.

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. Именно она послужила фундаментом той огромной коллекции, которая ныне находится в Институте растениеводства им. Н. И. Вавилова (Санкт-Петербург) и активно служит интересам науки и практики.

В настоящее время выделяют восемь главных центров происхождения культурных растений (см. табл.). Исследования показали, что родоначальником культурного риса стали два диких вида этого растения - азиатский и африканский. Из 20 диких видов ячменя (многолетних) был одомашнен лишь один вид - двурядный ячмень. Овес и рожь одомашнены значительно позднее, чем пшеница и ячмень. До этого они существовали как дикие растения, засорявшие посевы пшеницы.

О происхождении и систематическом положении современных культурных растений судят на основе сравнительно-морфологического, физиологического исследования, а также изучения структуры хромосом.

Районы одомашнивания животных. Районы одомашнивания животных, как можно судить на основании современных зоологических и археологических исследований, связаны с центрами происхождения культурных растений. По-видимому, в районах Индонезийско-Индокитайского центра впервые были одомашнены животные, не образующие крупных стад: собака, свинья, куры, гуси, утки.

В районах Передней Азии, как предполагают, впервые были одомашнены овцы, а в Малой Азии - козы. Предок крупного рогатого скота - тур - впервые одомашнен в ряде областей Евразии, предки домашней лошади - в степях Причерноморья. В районе американских центров происхождения растений были одомашнены такие животные, как лама, альпака, индейка.

Происхождение домашних животных. Одно из наиболее древних домашних животных - собака. До недавнего времени было много споров о происхождении собаки. Теперь установлено, что единственным предком домашней собаки был волк. Родоначальником крупного рогатого скота был первобытный бык - тур. Тур распространился в Евразии и Северной Африке, но постепенно был уничтожен человеком.

Предками домашней овцы были, по-видимому, дикие бараны - муфлоны, которые в свое время широко распространились в нагорьях юга Европы и Передней Азии. Многие исследователи предполагали, что предком домашней лошади послужила дикая лошадь Пржевальского. Однако после того, как было обнаружено различие в числе хромосом между домашней лошадью и лошадью Пржевальского, возможным предком домашних лошадей стали считать тарпана - дикую лошадь южнорусских степей, окончательно истребленную в конце XIX - начале XX в. Тарпан и лошадь Пржевальского произошли от какого-то общего предка.

Родоначальник домашней свиньи - дикий кабан распространен на огромной территории Евразии. Предком домашней кошки была африканская дикая кошка. Домашняя курица произошла от дикой красной курицы джунглей.

Таким образом, для каждого вида домашних животных или растений, несмотря на обилие пород и сортов, удается отыскать, как правило, одного дикого предка, который и был подвергнут одомашниванию.

1. Охарактеризуйте первый этап селекции, раскройте его сущность.
2. Из большого разнообразия видов животных, обитающих на Земле, человек отобрал для одомашнивания сравнительно немного видов. Чем, на ваш взгляд, это объясняется?
3. Какое практическое значение для селекции имеет учение Н. И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений?

Главная » Симптомы » Этапы одомашнивания. Одомашнивание как первый этап селекции. Те, что гуляют сами по себе