Basi genetiche della selezione. Legge delle serie omologhe

Selezione- una scienza che sviluppa modi per creare nuove e migliorare varietà vegetali esistenti, razze animali e ceppi di microrganismi.

La creazione di nuove varietà e razze si basa su proprietà così importanti di un organismo vivente come ereditarietà e variabilità. Ecco perché la genetica - la scienza della variabilità e dell'ereditarietà degli organismi - è la base teorica della selezione.

Con i propri compiti e metodi, la selezione è saldamente basata sulle leggi della genetica, è un'area importante uso pratico schemi stabiliti dalla genetica. Allo stesso tempo, la selezione si basa anche sui risultati di altre scienze. Ad oggi, la genetica ha raggiunto il livello di progettazione mirata di organismi con le caratteristiche e le proprietà desiderate.

Varietà, razza e ceppo - gruppo stabile organismi creati artificialmente dall'uomo e aventi determinate caratteristiche ereditarie.

Tutti gli individui all'interno della razza, varietà e ceppo hanno caratteristiche e proprietà morfologiche, fisiologiche, biochimiche ed economiche simili, fissate ereditariamente, nonché lo stesso tipo di reazione ai fattori ambientali.

Le principali direzioni di selezione:

elevata produttività delle varietà vegetali, fertilità e produttività delle razze animali;

migliorare la qualità del prodotto (ad es. gusto, aspetto frutta e verdura, Composizione chimica cereali - il contenuto di proteine, glutine, aminoacidi essenziali, ecc.);

proprietà fisiologiche (precocità, resistenza alla siccità, resistenza invernale, resistenza a malattie, parassiti e condizioni climatiche avverse).

allevamento di razze resistenti allo stress (per l'allevamento in condizioni di elevato affollamento - in allevamenti di pollame, fattorie, ecc.);

allevamento di animali da pelliccia;

piscicoltura - allevamento di pesci in bacini artificiali.

LA DIFFERENZA DELLE FORME CULTURALI DAL SELVAGGIO

forme culturali	forme selvagge
tratti sviluppati che sono benefici per l'uomo e spesso dannosi in condizioni naturali	la presenza di segni scomodi per una persona (aggressività, pizzicore, ecc.)
alta produttività	bassa produttività (piccoli frutti; basso peso, produzione di uova, produzione di latte)
meno adattabile alle mutevoli condizioni ambientali	elevata adattabilità
non hanno mezzi di protezione contro predatori e parassiti (sostanze amare o velenose, spine, spine, ecc.)	la presenza di dispositivi di protezione naturali che aumentano la vitalità, ma sono scomodi per l'uomo

metodi di allevamento di base

Principali metodi di selezione:

selezione delle coppie di genitori

selezione

ibridazione

mutagenesi artificiale

Selezione delle coppie di genitori

Questo metodo viene utilizzato principalmente nell'allevamento di animali, perché gli animali sono caratterizzati dalla riproduzione sessuale e da un piccolo numero di prole.

L'allevamento di una nuova razza è un processo lungo che richiede grandi costi di materiale. Potrebbe essere utile ottenere un certo esterno(un insieme di tratti fenotipici), aumento della produzione di latte, contenuto di grassi del latte, qualità della carne, ecc.

Gli animali da riproduzione sono giudicati non solo da segni esteriori, ma anche per origine e qualità della prole. Pertanto, è necessario conoscere bene il loro pedigree. IN allevamenti quando si selezionano i produttori, viene sempre tenuto un registro dei pedigree, in cui vengono valutate le caratteristiche esteriori e la produttività delle forme parentali su un numero di generazioni.

opere di I. V. Michurin

Il lavoro di selezione occupa un posto speciale nella pratica del miglioramento delle colture di frutta e bacche. I. V. Michurina. Grande importanza ha dato la selezione delle coppie di genitori per l'incrocio. Tuttavia, non ha utilizzato varietà selvatiche locali (poiché avevano un'ereditarietà stabile e l'ibrido di solito deviava verso il genitore selvatico), ma ha preso piante da altre località geografiche remote e le ha incrociate tra loro.

Un collegamento importante nel lavoro di Michurin era educazione finalizzata piantine ibride: in un certo periodo del loro sviluppo, sono state create le condizioni per il dominio dei tratti di uno dei genitori e la soppressione dei tratti dell'altro, cioè un controllo effettivo del dominio dei tratti (diversi metodi di lavorazione del terreno, fecondazione, innesto nella chioma di altra pianta, ecc.).

Il metodo del mentore- educazione sul ceppo. Come rampollo, Michurin prese sia una giovane pianta che i boccioli da un albero da frutto maturo. Con questo metodo è stato possibile dare il colore desiderato ai frutti dell'ibrido ciliegia-ciliegia chiamato "Bellezza del Nord".

Michurin usava anche l'ibridazione a distanza. Ha ottenuto una specie di ibrido di ciliegia e ciliegia di uccello - cerapadus, nonché un ibrido di prugnolo e prugna, mela e pera, pesca e albicocca. Tutte le varietà Michurin sono supportate dalla propagazione vegetativa.

Selezione

selezione artificiale- conservazione per ulteriore riproduzione di individui con tratti di interesse per l'allevatore. Forme di selezione: di massa e individuale.

Selezione intuitiva (inconscia).- la più antica forma di selezione utilizzata dall'uomo antico: la selezione degli individui per fenotipo, cioè con le combinazioni di funzioni più utili.

Selezione metodica- selezione per la riproduzione di individui con caratteristiche chiaramente definite, secondo l'obiettivo e tenendo conto dei loro fenotipi e genotipi.

Selezione di massa- eliminazione dalla riproduzione di individui che non hanno tratti pregiati o hanno tratti indesiderabili (ad esempio quelli aggressivi).

La selezione di massa può essere efficace se vengono selezionati tratti qualitativi, semplicemente ereditati e facilmente identificabili. La selezione di massa viene solitamente effettuata tra piante impollinate in modo incrociato. Allo stesso tempo, gli allevatori selezionano le piante in base al fenotipo con i tratti di loro interesse. Lo svantaggio della selezione di massa è che l'allevatore non può sempre determinare il miglior genotipo dal fenotipo.

Selezione individuale- selezione di singoli individui con tratti di interesse per una persona e ottenimento di prole da essi.

La selezione individuale è più efficace nella selezione di individui per tratti quantitativi, difficilmente ereditabili. Questo tipo di selezione consente di valutare con precisione il genotipo analizzando l'ereditarietà dei tratti nella prole. La selezione individuale viene utilizzata in relazione alle piante autoimpollinate (varietà di grano, orzo, piselli, ecc.).

Ibridazione

Nel lavoro di allevamento con animali, vengono utilizzati principalmente due metodi di incrocio: consanguineità E ibridazione.

Consanguineità- incroci di forme strettamente imparentate: fratelli o genitori e prole sono usati come forme iniziali.

Risultato: ottenimento di organismi omozigoti → scomposizione della forma originale in un numero di linee pure.

Contro: vitalità ridotta (gli omozigoti recessivi spesso portano malattie ereditarie).

In una certa misura, tale incrocio è simile all'autoimpollinazione nelle piante, che porta anche ad un aumento dell'omozigosi e, di conseguenza, al consolidamento di tratti economicamente preziosi nella prole. Allo stesso tempo, l'omozigotizzazione per i geni che controllano il tratto studiato si verifica più velocemente, più l'incrocio strettamente correlato viene utilizzato per la consanguineità. Tuttavia, l'omozigotizzazione durante la consanguineità, come nel caso delle piante, porta all'indebolimento degli animali, riduce la loro resistenza alle influenze ambientali e aumenta l'incidenza.

Nell'allevamento, la consanguineità è di solito solo un passo per migliorare una razza. Questo è seguito dall'incrocio di diversi ibridi interlineari, a seguito dei quali gli alleli recessivi indesiderati vengono trasferiti in uno stato eterozigote e gli effetti dannosi della consanguineità vengono notevolmente ridotti.

ibridazione- incroci non imparentati tra individui della stessa razza o razze diverse di animali all'interno della stessa specie.

Risultato: ottenere un gran numero di organismi eterozigoti → mantenere qualità utili e aumentare la loro gravità nelle generazioni successive.

Ibridazione remota - ottenere ibridi interspecifici e intergenerici.

L'ibridazione a distanza nell'allevamento animale viene utilizzata molto meno frequentemente rispetto all'allevamento vegetale.

Gli ibridi interspecifici e intergenerici di animali e piante sono spesso sterili, poiché la meiosi è disturbata e la gametogenesi non si verifica. Allo stesso tempo, ripristinare la fertilità negli animali è un compito più difficile, poiché è impossibile ottenere poliploidi basati sulla moltiplicazione del numero di cromosomi in essi contenuti.

Il superamento dell'infertilità degli ibridi interspecifici di piante fu raggiunto per la prima volta nei primi anni '20 del XX secolo. genetista sovietico GD Karpechenko quando si incrociano ravanelli e cavoli. Questa nuova pianta artificiale non assomigliava né a un ravanello né a un cavolo. I baccelli occupavano, per così dire, una posizione intermedia e consistevano in due metà, una delle quali somigliava a un baccello di cavolo, l'altra a un ravanello. Ciascuna delle forme originali aveva 9 cromosomi nelle cellule germinali. In questo caso, le cellule dell'ibrido ottenuto da esse avevano 18 cromosomi. Ma alcune uova e granelli di polline contenevano tutti i 18 cromosomi (diploidi), e quando furono incrociati, fu creata una pianta con 36 cromosomi, che si rivelò fertile. Pertanto, è stata dimostrata la possibilità di utilizzare un poliploide per superare il non incrocio e l'infertilità durante l'ibridazione a distanza.

Succede che gli individui di un solo sesso siano sterili. Ad esempio, negli ibridi del toro alpino yak e bestiame infruttuoso (sterile) maschi e femmine sono fertili (fertile).

Ma a volte la gametogenesi in ibridi lontani procede normalmente, il che ha permesso di ottenere nuove preziose razze di animali. Un esempio sono gli archa-merinos, che, come gli argali (pecore di montagna), possono pascolare in alta montagna, e come merinos danno una buona lana. Ibridi prolifici sono stati ottenuti incrociando bovini locali (indiani) con zebù. Incrociando beluga e sterlet, è stato ottenuto un ibrido fertile - bester, furetto e visone - honorik, un ibrido tra carpa e carassio è produttivo.

In natura ci sono ibridi di zebra e cavallo (zebroide), bisonte e bisonte (bisonte), fagiano di monte e pernice (mezhnyak), lepre e lepre bianca (polsino), zibellino e volpe (kidus), così come una tigre e un leone (ligr ).

Esempi di ibridi intergenerici di piante includono un ibrido di grano e segale (triticale), un ibrido di gramigna di grano, un ibrido di ribes e uva spina (yoshta), un ibrido di cavolo cappuccio e foraggio (kuuzika), ibridi di segale invernale e erba di grano, pomodori erbosi e simili ad alberi, ecc.

eterosi- il fenomeno dell'aumento della vitalità, produttività, fertilità degli ibridi di prima generazione, superando entrambi i genitori in questi parametri.

Già dalla seconda generazione l'effetto eterotico svanisce. Apparentemente, ciò è dovuto a una diminuzione del numero di organismi eterozigoti e ad un aumento della proporzione di omozigoti.

Esempi classici della manifestazione dell'eterosi sono il mulo (un ibrido di una cavalla e un asino) e un bardotto (un ibrido di un cavallo e un asino) (Fig. 1.2). Questi sono animali forti e resistenti che possono essere utilizzati in condizioni molto più difficili rispetto alle forme parentali.

Riso. 1. Mulo Fig. 2. Losak

La loro aspettativa di vita è molto più alta di quella delle specie madri.

Il bardotto è più piccolo di un mulo e di un toporagno, quindi meno comodo da usare attività economica persona.

L'eterosi è ampiamente utilizzata nell'allevamento di pollame industriale, ad esempio i polli da carne, che differiscono molto rapida crescita. Il pollo da carne è l'ibrido finale ottenuto incrociando diverse linee di diverse razze di polli (forme parentali di carne), testate per la compatibilità. Inizialmente, Cornish (come forma paterna) e White Plymouthrock (come forma materna) furono usati per tale incrocio.

mutagenesi artificiale

La mutagenesi artificiale è più comunemente usata come metodo di riproduzione delle piante. Si basa sull'uso di mutageni fisici e chimici per ottenere forme vegetali con mutazioni pronunciate. Tali forme sono ulteriormente utilizzate per l'ibridazione o la selezione.

Ampiamente usato nell'allevamento delle piante poliploidia.

Poliploidia- un aumento del numero di set di cromosomi nelle cellule del corpo, un multiplo del numero aploide (singolo) di cromosomi; tipo di mutazione genomica.

Le cellule sessuali della maggior parte degli organismi sono aploidi (contengono un set di cromosomi - n), somatiche - diploidi (2n). Gli organismi le cui cellule contengono più di due set di cromosomi sono chiamati poliploidi, tre set sono triploidi (3n), quattro sono tetraploidi (4n), ecc. Gli organismi più comuni con un multiplo di due set di cromosomi sono tetraploidi, esaploidi (6n ) ecc. .

I poliploidi con un numero dispari di set di cromosomi (triploidi, pentaploidi, ecc.) Di solito non producono prole (sterile), perché le cellule germinali che formano contengono un set incompleto di cromosomi, non un multiplo di quello aploide.

comparsa di poliploidia

La poliploidia si verifica quando i cromosomi non si separano durante la meiosi. In questo caso, la cellula germinale riceve un set completo (non ridotto) di cromosomi di cellule somatiche (2n). Quando un tale gamete si fonde con uno normale (n), si forma uno zigote triploide (3n), da cui si sviluppa un triploide. Se entrambi i gameti portano un set diploide, viene prodotto un tetraploide. Le cellule poliploidi possono sorgere nel corpo durante la mitosi incompleta: dopo il raddoppio cromosomico, la divisione cellulare potrebbe non verificarsi e in essa compaiono due gruppi di cromosomi. Nelle piante, le cellule tetraploidi possono dare origine a germogli tetraploidi i cui fiori producono gameti diploidi anziché aploidi. Quando autoimpollinato, può verificarsi un tetraploide, quando impollinato con un normale gamete, un triploide. Durante la propagazione vegetativa delle piante, viene preservata la ploidia dell'organo o del tessuto originario.

Grazie alla poliploidia, sono state allevate varietà poliploidi ad alto rendimento di barbabietola da zucchero, cotone, grano saraceno, ecc.. Le piante poliploidi sono spesso più vitali e prolifiche delle normali diploidi. La loro maggiore resistenza al freddo è testimoniata dall'aumento del numero di specie poliploidi alle alte latitudini e in alta montagna.

Poiché le forme poliploidi hanno spesso tratti economici preziosi, la poliploidizzazione artificiale viene utilizzata nella produzione agricola per ottenere materiale di riproduzione iniziale.

L'ottenimento di poliploidi nell'esperimento è strettamente correlato alla mutagenesi artificiale. A tale scopo vengono utilizzati speciali mutageni (ad esempio l'alcaloide colchicina), che interrompono la divergenza dei cromosomi nella mitosi e nella meiosi.

Sono stati ottenuti poliploidi produttivi di segale, grano saraceno, barbabietola da zucchero e altre piante coltivate; triploidi sterili di anguria, uva, banana sono popolari grazie ai frutti senza semi.

L'uso dell'ibridazione a distanza in combinazione con la poliploidizzazione artificiale ha permesso agli scienziati domestici di ottenere fertili ibridi poliploidi di piante (G. D. Karpechenko, un ibrido tetraploide di ravanello e cavolo) e animali (BL Astaurov, ibrido tetraploide del baco da seta).

Bachi da seta di Astaurov

I casi di poliploidia naturale negli animali sono molto rari. Tuttavia, l'accademico B. L. Astaurov ha sviluppato un metodo per la produzione artificiale di poliploidi da un ibrido interspecifico di bachi da seta Bombyx mori e B. mandarina. Entrambe queste specie hanno n = 28 cromosomi.

Durante la sintesi del tetraploide, è stato utilizzato il metodo della partenogenesi artificiale. Inizialmente, sono stati ottenuti poliploidi partenogenetici di B. mori - 4 n, 6 n. Tutti gli individui ottenuti erano femmine fertili (prolifiche).

Quindi le femmine partenogenetiche di B. mori (4n) sono state incrociate con maschi di un'altra specie B. mandarina (2n). Femmine triploidi 2n B. mori + 1 n B. mandarina apparvero nella progenie di tale incrocio.

Queste femmine, sterili in condizioni normali, si riproducono per partenogenesi. Allo stesso tempo, 6n femmine a volte apparivano partenogeneticamente (4n B. mori + 2n B. mandarina).

Nella progenie dall'incrocio di queste femmine con 2n B. mandarina maschi, sono state selezionate 4n forme di entrambi i sessi con un doppio set di cromosomi di ciascuna specie (2n B. mori + 2n B. mandarina).

Se l'ibrido 1n B. mori + 1n B. mandarina era sterile, allora il tetraploide (4n) si è rivelato fertile e, una volta allevato, ha dato prole fertile. Con l'aiuto della poliploidia, quindi, è stato possibile sintetizzare nuova forma baco da seta.

biotecnologia

Biotecnologia- la scienza che studia la possibilità di modificazione organismi biologici per soddisfare i bisogni umani.

Applicazione della biotecnologia (Fig. 3):

produzione di medicinali, fertilizzanti, prodotti fitosanitari biologici;

trattamento biologico Acque reflue;

recupero di metalli preziosi dall'acqua di mare;

correzione e correzione delle patologie genetiche.

Riso. 3. Possibilità della biotecnologia

Ad esempio, l'inclusione nel genoma di E. coli del gene responsabile della formazione dell'insulina nell'uomo ha permesso di stabilire la produzione industriale di questo ormone (Fig. 4).

Riso. 4. Biotecnologie per la produzione di insulina

Nella biotecnologia vengono applicati con successo metodi di ingegneria genetica e cellulare.

INGEGNERIA GENICA E CELLULARE

Ingegneria genetica- modifica artificiale e mirata del genotipo dei microrganismi al fine di ottenere colture con proprietà predeterminate.

La ricerca nel campo dell'ingegneria genetica si estende non solo ai microrganismi, ma anche all'uomo. Sono particolarmente rilevanti nel trattamento di malattie associate a disturbi del sistema immunitario, nel sistema di coagulazione del sangue, in oncologia.

Il metodo principale dell'ingegneria genetica: la selezione dei geni necessari, la loro clonazione e l'introduzione in un nuovo ambiente genetico. Ad esempio, l'introduzione di alcuni geni con l'aiuto di un plasmide nel corpo di un batterio per la sintesi di una certa proteina da parte sua (Fig. 5).

Riso. 5. Applicazione dell'ingegneria genetica

Le fasi principali per risolvere il problema dell'ingegneria genetica sono le seguenti:

Ottenere un gene isolato.

Introduzione di un gene in un vettore (plasmide) per il trasferimento nel corpo.

Trasferimento di un vettore con un gene (plasmide ricombinante) in un organismo modificato.

Trasformazione delle cellule del corpo.

Selezione di organismi geneticamente modificati ed eliminazione di quelli che non sono stati modificati con successo.

Ingegneria cellulareè una direzione nella scienza e nella pratica dell'allevamento che studia i metodi di ibridazione delle cellule somatiche appartenenti a tipi diversi, la possibilità di clonare tessuti o organismi interi da singole cellule.

Comprende la coltivazione e la clonazione di cellule su terreni appositamente selezionati, l'ibridazione cellulare, il trapianto di nuclei cellulari e altre operazioni microchirurgiche per lo "smontaggio" e il "montaggio" (ricostruzione) di cellule vitali da singoli frammenti.

SU questo momento riuscì ad ottenere ibridi tra cellule di animali distanti in posizione sistematica, come topi e polli. Gli ibridi somatici hanno trovato ampia applicazione sia nella ricerca scientifica che nelle biotecnologie.

Cellule ibride derivate da cellule umane e di topo, umane e di criceto cinese sono state coinvolte nella decodifica del genoma umano.

Gli ibridi tra cellule tumorali e linfociti hanno le proprietà di entrambe le linee cellulari parentali: si dividono indefinitamente e possono produrre determinati anticorpi. Tali anticorpi sono utilizzati per scopi terapeutici e diagnostici in medicina.

In embriologia, gli organismi vengono utilizzati per studiare i processi di differenziazione di cellule e tessuti durante l'ontogenesi. chimere, costituito da cellule con genotipi diversi. Sono creati collegando le cellule di diversi embrioni nelle prime fasi del loro sviluppo.

Clonazione animale- un altro metodo di ingegneria cellulare: il nucleo di una cellula somatica viene trapiantato in una cellula uovo priva di nucleo, seguito dalla coltivazione dell'embrione in un organismo adulto.

Il vantaggio dell'ingegneria cellulare è che consente la sperimentazione su cellule piuttosto che su interi organismi.

I metodi di ingegneria cellulare sono spesso usati in combinazione con l'ingegneria genetica.

opere di N. I. Vavilov

Nikolai Ivanovich Vavilov - Genetista russo, coltivatore di piante, geografo.

N. I. Vavilov ha organizzato 180 spedizioni (20-30 anni del XX secolo) nelle regioni più inaccessibili e spesso pericolose del globo per studiare la diversità e la distribuzione geografica delle piante coltivate.

Ha raccolto una collezione unica, la più grande collezione di piante coltivate al mondo (nel 1940, la collezione comprendeva 300.000 campioni), che vengono propagate ogni anno nelle collezioni dell'Istituto tutto russo di industria vegetale intitolato a N.I. Vavilov (VIR) e sono ampiamente utilizzato dagli allevatori come materiale di partenza per la creazione di nuove varietà di cereali, frutta, verdura, tecniche, medicinali e altre colture.

Ha creato la dottrina dell'immunità delle piante.

la scienza dell'immunità delle piante

N. I. Vavilov ha suddiviso l'immunità delle piante in strutturale (meccanica) e chimica. L'immunità meccanica delle piante è dovuta alle caratteristiche morfologiche della pianta ospite, in particolare alla presenza di dispositivi di protezione che impediscono la penetrazione di agenti patogeni nel corpo della pianta. L'immunità chimica dipende da caratteristiche chimiche impianti.

La legge delle serie omologhe della variabilità ereditaria: specie e generi geneticamente vicini hanno geni che danno caratteristiche simili. Pertanto, è possibile prevedere la presenza di caratteri in altre specie di un genere noto.

Ha stabilito che la più grande varietà di forme della specie è concentrata in quelle aree in cui è sorta questa specie. N. I. Vavilov ha individuato 8 centri di origine delle piante coltivate.

Centri di origine delle piante coltivate

Centri di origine delle piante coltivate - aree geografiche, che sono il luogo di nascita degli antenati selvatici delle piante coltivate.

I centri di origine delle più importanti piante coltivate sono collegati con gli antichi centri di civiltà e luogo di primaria coltivazione e selezione delle piante. Centri simili di domesticazione (centri addomesticamento) trovato negli animali domestici.

Sono stati individuati otto centri di origine delle piante coltivate (Fig. 6):

1. Mediterraneo (asparagi, olive, cavoli, cipolle, trifoglio, papavero, barbabietole, carote).

2. Asiatico anteriore (fichi, mandorle, uva, melograno, erba medica, segale, melone, rosa).

3. Centroasiatico (ceci, albicocche, piselli, pere, lenticchie, lino, aglio, grano tenero).

4. Indo-malese (agrumi, albero del pane, cetriolo, mango, pepe nero, cocco, banana, melanzana).

5. Cinese (miglio, ravanello, ciliegia, mela, grano saraceno, prugna, soia, cachi).

6. Centro America (zucca, fagioli, cacao, avocado, shag, mais, patata dolce, cotone).

7. Sudamericano (tabacco, ananas, pomodoro, patata).

8. Centro Abissino (banana, caffè, sorgo, grano duro).

Nelle opere successive di N. I. Vavilov, i centri dell'Asia occidentale e dell'Asia centrale sono combinati nel centro dell'Asia sudoccidentale.

Riso. 6. Centri di origine delle piante coltivate

Attualmente si distinguono 12 centri primari di origine delle piante coltivate.

Domanda 1. Cos'è la selezione?
Selezione- è la scienza di creare nuove e migliorare varietà esistenti di piante, razze animali e ceppi di microrganismi. Allo stesso tempo, lo stesso processo di creazione di varietà, razze e ceppi è anche chiamato selezione. Base teorica l'allevamento è genetica. Attraverso la selezione di circa 150 specie di piante coltivate e 20 specie di animali domestici, sono state create migliaia di razze e varietà diverse. La selezione ha sostituito i metodi spontanei e domestici di allevamento e allevamento di piante e animali che l'uomo ha utilizzato per migliaia di anni.
Gli allevatori studiano i modelli specifici di evoluzione degli animali domestici e delle piante coltivate, che avviene sotto l'influenza guida dell'uomo.

Domanda 2. Cosa si chiama razza, varietà, ceppo?
Una razza, varietà o ceppo è un insieme di individui della stessa specie, creati artificialmente dall'uomo e caratterizzati da determinate proprietà ereditarie. Tutti gli organismi di questa popolazione hanno una serie di caratteristiche morfologiche e fisiologiche fissate geneticamente. Ciò significa che tutti i geni chiave vengono trasferiti allo stato omozigote e la scissione non si verifica in un certo numero di generazioni. Razze, varietà e ceppi sono in grado di massimizzare le loro qualità utili per l'uomo solo nelle condizioni per le quali sono state create.

Domanda 3. Quali sono i principali metodi di allevamento che conosci?
I principali metodi di allevamento sono la selezione e l'ibridazione.
Selezione- questa è la scelta in ogni generazione di individui con determinate caratteristiche ai fini del loro successivo incrocio. La selezione viene solitamente effettuata su più generazioni successive. Distinguere tra selezione di massa e selezione individuale.
Ibridazione- si tratta di un incrocio diretto di determinati individui al fine di ottenere nuove o consolidare le caratteristiche necessarie per sviluppare una razza (varietà) che non esiste ancora o per preservare le proprietà di una popolazione esistente di individui. L'ibridazione è intraspecifica e interspecifica (remota).

Domanda 4. Cos'è la selezione di massa, la selezione individuale?
La selezione di massa si basa sui tratti fenotipici ed è comunemente utilizzata nella produzione agricola quando si lavora con piante a impollinazione incrociata. Se le caratteristiche necessarie della popolazione (ad esempio il peso del seme) sono migliorate, allora possiamo presumere che la selezione di massa per il fenotipo sia stata efficace. Fu così che vennero create molte varietà di piante coltivate. Nel caso di selezione di microrganismi, può essere utilizzata solo la selezione di massa.
Con selezione individuale c'è una scelta i singoli individui e la progenie di ciascuno di essi sono studiati e controllati per diverse generazioni. Ciò consente di determinare i genotipi degli individui e utilizzare per un'ulteriore selezione quegli organismi che hanno la combinazione ottimale di tratti e proprietà utili per l'uomo. Si ottengono così varietà e razze con elevata uniformità e costanza di caratteri, poiché tutti gli individui in esse inclusi discendono da un numero ristretto di genitori. Ad esempio, alcune razze di gatti e varietà di piante ornamentali sono il risultato della conservazione di una singola mutazione (cioè un genotipo alterato di un singolo antenato).

Domanda 5. Quali difficoltà sorgono durante la messa in scena di incroci interspecifici?
L'incrocio interspecifico è possibile solo per specie biologicamente vicine (cavallo e asino, furetto e visone, leone e tigre). Tuttavia, anche in questo caso, gli ibridi, sebbene caratterizzati da eterosi (cioè superiori nelle loro proprietà ai genitori), spesso risultano sterili o poco fertili. La ragione di ciò è l'impossibilità di coniugazione di cromosomi di diverse specie biologiche, a seguito della quale la meiosi viene interrotta e i gameti non si formano. Vari metodi sono usati per risolvere questo problema. In particolare, per ottenere un ibrido fertile di cavolo e ravanello, l'allevatore G. D. Karpechenko ha utilizzato il metodo della poliploidizzazione. Ha incrociato piante non diploidi, ma tetraploidi. Di conseguenza, nella prima profase della meiosi (profase I), i cromosomi appartenenti alla stessa specie potrebbero formare bivalenti. La divisione procedette normalmente e si formarono gameti a tutti gli effetti. Questo esperimento è stato una tappa importante nello sviluppo della selezione.

Selezione - la scienza della creazione di varietà vegetali nuove e migliorate esistenti, razze animali e ceppi di microrganismi. Fondamenti scientifici la selezione fu posta da Charles Darwin nella sua opera On the Origin of Species (1859), dove evidenziò le cause e la natura della variabilità degli organismi e mostrò il ruolo della selezione nella creazione di nuove forme. Un traguardo importante ulteriori sviluppi la selezione fu la scoperta delle leggi dell'ereditarietà. Un grande contributo allo sviluppo della selezione è stato dato da M. I. Vavilov, autore della legge delle serie omologiche nella variabilità ereditaria e della teoria dei centri di origine delle piante coltivate.

Il tema della selezioneè lo studio, in condizioni create dall'uomo, dei modelli di cambiamento, sviluppo e trasformazione di piante, animali e microrganismi. Con l'aiuto della selezione, vengono sviluppati metodi per influenzare le piante coltivate e gli animali domestici. Questo accade per cambiare le loro qualità ereditarie nella direzione necessaria per una persona. La selezione è diventata una delle forme di evoluzione del mondo vegetale e animale. È soggetta alle stesse leggi dell'evoluzione delle specie in natura, ma la selezione naturale è parzialmente sostituita dalla selezione artificiale.

Basi teoriche della selezioneè genetica, dottrina evolutiva. Usando la teoria evolutiva, le leggi dell'ereditarietà e della variabilità, la dottrina delle linee pure e della mutazione, si sono sviluppati gli allevatori vari metodi riproduzione di varietà vegetali, razze animali e ceppi di microrganismi. I principali metodi di selezione sono selezione, ibridazione, poliploidia, mutagenesi sperimentale, metodi di ingegneria genetica, ecc.

I compiti principali dell'allevamento modernoè aumentare la produttività di varietà e razze, trasferirle su base industriale, creare razze, varietà e ceppi adattati alle condizioni dell'agricoltura moderna, garantire la piena produzione prodotti alimentari al minor costo, ecc.

L'allevamento è diviso in tre sezioni principali: allevamento vegetale, allevamento animale e allevamento microbico.

Il concetto di razza, varietà, ceppo

oggetti e risultato finale Il processo di allevamento è razza, varietà e ceppo.

razza animale- questo è un insieme di individui all'interno di un certo tipo di animale, come se avesse caratteristiche stabili geneticamente determinate (proprietà e segni) , che lo distinguono da altri insiemi di individui di questa specie di animali, li trasmettono costantemente ai loro discendenti ed è il risultato dell'attività intellettuale umana. Gli animali della stessa razza sono simili per corporatura, produttività, fertilità, colore. Ciò consente loro di distinguersi da tali altre razze. Deve esserci un numero sufficiente di animali nella razza, altrimenti la possibilità di applicare la selezione è limitata, porta rapidamente alla consanguineità forzata e, di conseguenza, alla degenerazione della razza. Oltre all'elevata produttività e numeri, la razza dovrebbe essere abbastanza comune. Ciò aumenta le possibilità di creare in esso vari tipi che contribuisce al suo ulteriore miglioramento. Una grande influenza sulla formazione delle caratteristiche delle rocce ha condizioni naturali e geografiche - caratteristiche di suoli, piante, clima, terreno e simili. Quando gli animali vengono portati in nuove condizioni naturali e climatiche, si verificano cambiamenti fisiologici nei loro corpi, e in alcuni casi profondi, in altri - piani. La ristrutturazione dei sistemi corporei è tanto più profonda quanto maggiore è la differenza tra le nuove e le precedenti condizioni di esistenza. Il processo di adattamento degli animali alle nuove condizioni di esistenza si chiama acclimatazione, può durare diverse generazioni.

varietà vegetale - un gruppo di piante coltivate che, a seguito della selezione, hanno ricevuto un certo insieme di caratteristiche (utile o decorativo) , che distinguono questo gruppo di piante da altre piante della stessa specie. Ogni varietà di piante ha un nome univoco e conserva le sue proprietà con la coltivazione ripetuta.

Ceppo di microrganismi - una coltura pura di un certo tipo di microrganismi, le cui caratteristiche morfologiche e fisiologiche sono ben studiate. I ceppi possono essere isolati da diverse fonti (suolo, acqua, cibo) o dalla stessa fonte in momenti diversi. Pertanto, lo stesso tipo di batteri, lieviti, funghi microscopici può avere un gran numero di ceppi che differiscono per una serie di proprietà, come la sensibilità agli antibiotici, la capacità di formare tossine, enzimi e altri fattori. I ceppi di microrganismi utilizzati nell'industria per la sintesi microbiologica di proteine ​​(in particolare enzimi), antibiotici, vitamine, acidi organici, ecc., sono molto più produttivi (come risultato della selezione) rispetto ai ceppi selvatici.

Razze, varietà, ceppi non possono esistere senza una costante attenzione persona. Per ogni varietà, razza, ceppo è caratteristico certa risposta alle condizioni ambiente. Ciò significa che le loro qualità positive possono manifestarsi solo a una certa intensità di fattori ambientali. Gli scienziati delle istituzioni scientifiche e pratiche studiano in modo completo le proprietà di nuove razze e varietà e ne verificano l'idoneità all'uso in una determinata zona climatica, ovvero effettuano la loro suddivisione in zone. zonizzazione ricerca - un insieme di misure volte a verificare la conformità delle qualità di determinate razze o varietà alle condizioni di un determinato area naturale, Questo è condizione necessaria il loro uso razionale sul territorio di qualsiasi paese. I migliori per l'uso in una determinata zona climatica sono regionalizzato varietà, razze, le cui proprietà positive possono manifestarsi solo a determinate condizioni.



1. Cosa si chiama varietà, razza, ceppo?

Razza, varietà, ceppo sono popolazioni ottenute artificialmente di animali, piante, funghi e batteri con caratteristiche necessarie per l'uomo.

2. Quali caratteristiche sono caratteristiche degli organismi eterotici?

Per gli organismi eterotici, è caratteristica la superiorità della prima generazione di ibridi in una serie di caratteristiche e proprietà su entrambe le forme parentali.

3. Qual è il rapporto tra selezione artificiale e selezione?

La selezione artificiale è la scelta da parte di una persona degli individui più preziosi per lui di animali e piante di una data specie, razza o varietà al fine di ottenere da essi prole con proprietà desiderabili. È la base della selezione. L'allevamento è una scienza che studia le basi biologiche e i metodi per creare e migliorare razze animali, varietà vegetali e ceppi di microrganismi.

4. Quale ruolo in economia nazionale esegue la selezione dei microrganismi?

I microrganismi sono utilizzati in varie industrie (panificazione e vinificazione, nella produzione di proteine ​​alimentari, prodotti a base di acido lattico, antibiotici, vitamine, ormoni, aminoacidi, enzimi), in agricoltura(nella produzione di insilati), per la protezione biologica delle piante e il trattamento delle acque reflue. A questo proposito, la microbiologia industriale si sta sviluppando e sono in corso intensi lavori di allevamento per sviluppare nuovi ceppi di microrganismi con maggiore produttività, che producono sostanze necessarie per l'uomo.

5. Denominare i principali metodi di selezione.

Selezione artificiale, ibridazione, mutagenesi, poliploidia.

6. Assegna un nome alle varietà di piante da frutto o vegetali, alle razze animali che conosci.

Varietà di mele: Antonovka, ripieno bianco. Cavolo bianco e rosso, cavolfiore e cavoletti di Bruxelles.

resheba.com

Spiegare perché una varietà, razza o ceppo non può essere considerata una specie separata?

specie - un insieme di individui caratterizzati da una somiglianza ereditaria delle caratteristiche morfofisiologiche, si incrociano liberamente e producono prole fertile, adattata a determinate condizioni di vita e che occupa una determinata area (territorio). Una specie è una categoria tassonomica utilizzata nella tassonomia per determinare la diversità della vita sulla Terra.

Razza - un gruppo di animali da allevamento della stessa specie, origine comune, simili per aspetto, costituzione, produttività e altri tratti economicamente utili che vengono trasmessi alla prole.

Una varietà è una forma (varietà) di piante coltivate create artificialmente nel processo di selezione, che, in specifiche condizioni di crescita, ha determinate proprietà biologiche ed economiche.

Ceppo: una coltura pura di un microrganismo creata in condizioni di controllo da una singola cellula di origine con le caratteristiche desiderate, acquisita principalmente a causa della mutazione.

La speciazione avviene in condizioni naturali senza influenza umana e la formazione di razze, varietà e ceppi è costituita da organismi creati artificialmente a causa di mutazioni utilizzate dagli esseri umani.

biologia.kiev.ua

Risposta alla domanda 2 in biologia dal libro di testo di Sivoglazov per il grado 10 sull'argomento § 32. Selezione: metodi e risultati di base

• Varietà di mele Antonovka, pere Severyanka, razze canine: Rottweiler, Barboncino nano, Collie....
• Domande per la ripetizione e compiti1. Che cos'è la selezione La selezione (dal latino selectio - selezione) è la scienza di creare nuove e migliorare varietà esistenti di piante, razze animali ...
• Cosa si chiama razza, varietà, ceppo?Una razza, varietà o ceppo è un insieme di individui della stessa specie, creati artificialmente dall'uomo e caratterizzati da certi noi ...
• Quali sono i principali metodi di selezione che conosci?...
• Selezionare i criteri e confrontare la selezione di massa e individuale....
• Quali difficoltà sorgono quando si organizzano incroci interspecifici L'ibridazione a distanza consiste nell'attraversare specie diverse. Nella produzione agricola, con l'aiuto della piegatura a distanza...
• Gli ibridi interspecifici vengono prodotti e utilizzati nella tua zona? Usando fonti aggiuntive informazioni, scoprire che tipo di ibridi sono tali organismi, per ...
• Pensare! Ricorda! 1. Quali sono le somiglianze e le differenze tra i metodi di allevamento di piante e animali?
• Perché ogni regione ha bisogno delle proprie varietà vegetali e razze animali? Quali varietà e razze sono tipiche della tua regione? Quali sono le loro caratteristiche e vantaggi? Da...
• Dell'ampia varietà di specie animali che vivono sulla Terra, l'uomo ha selezionato relativamente poche specie per l'addomesticamento. Come pensi che sia spiegato? Il processo di uno ...

gdz.expert

Nozioni di base sulla selezione | Study-Easy.RF - il più grande portale di studio

L'allevamento è una scienza che studia le possibilità di ottenere nuove razze di animali, varietà vegetali, ceppi di microrganismi, con segni necessari per l'uomo.

Razza, varietà, ceppo sono popolazioni di animali, piante, microrganismi creati dall'uomo con l'ausilio di metodi di allevamento, che hanno le caratteristiche necessarie per una persona, fissate per eredità in un numero di successive generazioni di individui.

La selezione di massa è un metodo di allevamento delle piante quando viene selezionata una popolazione geneticamente omogenea di individui con i tratti necessari.

Selezione individuale - un metodo di allevamento delle piante, quando vengono selezionati singoli individui con determinate caratteristiche.

La consanguineità è un metodo di allevamento delle piante quando la conservazione di una varietà di piante autoimpollinanti viene effettuata proteggendola dall'ingresso di polline da altre piante.

L'impollinazione incrociata delle piante autoimpollinanti è un metodo di genetica vegetale finalizzato all'ottenimento di varietà con nuovi tratti. L'ibridazione vegetale a distanza è un metodo di allevamento vegetale in cui vengono incrociate piante di specie diverse.

L'inbreeding è un metodo di genetica animale quando si ottengono nuove razze di animali effettuando incroci strettamente correlati.

L'outbreeding è un metodo di genetica animale, quando si ottengono nuove razze di animali effettuando incroci non imparentati.

L'inbreeding è un metodo di genetica animale quando si ottengono nuove razze di animali incrociando gli individui più adatti della stessa razza.

Il test della progenie è un metodo di genetica animale quando si ottengono nuove razze di animali selezionando maschi la cui prole è considerata produttiva per l'uno o l'altro tratto. Lo stesso obiettivo è perseguito dall'inseminazione artificiale.

L'ibridazione a distanza degli animali è un metodo di allevamento animale in cui vengono incrociati animali di specie diverse.

L'ingegneria genetica è un metodo di genetica dei microrganismi, che si basa sul trasferimento di geni da un tipo di microrganismo a un altro.