Що таке порода сорт штам у біології. Поняття про породу, сорт, штам

Селекція - наука про поліпшення окремих якостей тварин та рослин, необхідних людині, а також про виведення нових сортів рослин, порід тварин, штамів мікроорганізмів. Для створення культурних сортів використовують методи селекції рослин.

Селекція

Більшість рослин, які сучасне людствоспоживає, є продуктом селекції (картопля, томат, кукурудза, пшениця). Протягом кількох століть люди культивували дикі рослини, переходячи від збирання до землеробства.

Напрямками селекції є:

• висока врожайність;
• поживність рослин (наприклад, вміст білка у пшениці);
• покращений смак;
• стійкість культур до кліматичних умов;
• скоростиглість плодів;
• інтенсивність розвитку (наприклад, «чуйність» на добрива чи полив).

Мал. 1. Порівняння дикої та сільськогосподарської кукурудзи.

Селекція вирішила проблеми з нестачею їжі та продовжує розвиватися, впроваджуючи методи генної інженерії. Селекціонери не тільки покращують смак та підвищують поживність рослин, але й роблять їх корисними, насиченими вітамінами та хімічними елементами, важливими для метаболізму

Для успішної селекції необхідно розуміти закономірності успадкування ознак, особливості впливу середовища, морфологічну будову та способи розмноження рослин, що культивуються.

Методи

Основними методами селекції є:

ТОП-4 статтіякі читають разом з цією

• штучний відбір- Вибір людиною найбільш цінних культур для селекції;
• гібридизація- процес одержання потомства від схрещування різних генетичних форм;
• штучний мутагенез- Внесення змін до ДНК.

Штучний відбір включає два види - індивідуальний (за генотипом) і масовий (за фенотипом).

У першому випадку важливі конкретні якості рослин, у другому – відбирають найбільш пристосовані особини.

Гібридизація буває двох видів:

• внутрішньовидова або близькоспоріднена - інбридинг;
• віддалена (міжвидова) - аутбридинг.

Класичні методи селекції рослин описані у таблиці.

Мал. 2. Приклади гібридів.

Невдалий досвід селекції – борщівник Сосновського. Рослина культивувалося як корм для худоби. Однак згодом з'ясувалося, що новий борщівник легко проникає до екосистем, витісняючи природні рослини, а також містить речовини, що підвищують чутливість до ультрафіолету. Потрапивши на шкіру, сік спричиняє опік на сонці.

Мал. 3. Борщовик Сосновського.

Що ми дізналися?

З уроку дізналися про те, для чого необхідна селекція та які методи застосовуються у селекції рослин. Розглянули класичні методи селекції - індивідуальний та масовий відбір, внутрішньовидову та віддалену гібридизацію, мутагенез.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.6. Усього отримано оцінок: 369.

Запитання 1. Що таке селекція?
Селекція- це наука про створення нових та поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів. Одночасно селекцією називають і процес створення сортів, порід і штамів. Теоретичною основоюСелекції є генетика. Завдяки селекції із приблизно 150 видів культурних рослинта 20 видів одомашнених тварин створено тисячі різноманітних порід та сортів. Селекція прийшла на зміну стихійним, що сформувалися на побутовому рівні прийомам щодо утримання та розведення рослин та тварин, якими людина користувалася протягом тисяч років.
Селекціонери досліджують специфічні закономірності еволюції свійських тварин і рослин, що виробляються, що відбувається під напрямним впливом людини.

Запитання 2. Що називають породою, сортом, штамом?
Порода, сорт або штам - це сукупність особин одного виду, що штучно створена людиною і характеризується певними спадковими властивостями. Всі організми цієї сукупності мають набір генетично зафіксованих морфологічних і фізіологічних ознак. Це означає, що всі ключові гени переведені в гомозиготний стан та розщеплення у ряді поколінь не відбувається. Породи, сорти та штами здатні максимально проявити свої корисні для людини якості лише в умовах, для яких вони були створені.

Запитання 3. Які основні методи селекції ви знаєте?
Основними методами селекції є відбір та гібридизація.
Відбір- це вибір у кожному поколінні особин з певними ознаками з метою їхнього подальшого схрещування. Відбір зазвичай ведуть протягом кількох поспіль поколінь, що йдуть. Розрізняють відбір масовий та індивідуальний.
Гібридизація- це спрямоване схрещування певних особин для отримання нових або закріплення потрібних ознак з метою виведення породи (сорту), що ще не існує, або збереження властивостей вже наявної сукупності особин. Гібридизація буває внутрішньовидова та міжвидова (віддалена).

Запитання 4. Що таке масовий відбір, індивідуальний відбір?
Масовий відбір проводиться за фенотиповими ознаками і зазвичай використовується в рослинництві при роботі з перехреснозапильними рослинами. Якщо необхідні ознаки популяції (наприклад, вага насіння) покращилися, можна вважати, що масовий відбір по фенотипу був ефективний. Саме таким шляхом було створено багато сортів культурних рослин. У разі селекції мікроорганізмів можливе використання масового відбору.
При індивідуальному відборі йде вибір окремих особин, причому потомство кожної їх вивчають і контролюють протягом кількох поколінь. Це дозволяє визначити генотипи особин і використовувати для подальшої селекції ті організми, які мають оптимальне поєднання корисних для людини ознак і властивостей. В результаті отримують сорти і породи з високою однорідністю і сталістю ознак, оскільки всі особини, що входять до них, є нащадками невеликого числа батьків. Наприклад, деякі породи кішок та сорти декоративних рослин є результатом збереження одиничної мутації (тобто зміненого генотипу однієї особи-предка).

Запитання 5. Які складнощі виникають при постановці міжвидових схрещувань?
Міжвидове схрещування можливе тільки для біологічно близьких видів (кінь і віслюк, тхір і норка, лев і тигр). Однак навіть у цьому випадку гібриди, хоч і характеризуються гетерозисом (тобто перевершують за своїми властивостями батьків), часто виявляються безплідними або низькоплідними. Причина цього полягає у неможливості кон'югації хромосом різних біологічних видів, внаслідок чого відбувається порушення мейозу та гамети не утворюються. Для вирішення цієї проблеми використовують різноманітні прийоми. Зокрема, з метою отримання плідного гібрида капусти та редьки селекціонер Г. Д. Карпеченко використав метод поліплоїдизації. Він схрещував не диплоїдні, а тетрапоїдні рослини. В результаті цього в першій профазі мейозу (профаза I) хромосоми, що належать одному виду, могли утворювати біваленти. Поділ відбувався нормально, і формувалися повноцінні гамети. Цей експеримент став важливим етапом у розвитку селекції.

Це наука про створення нових та покращення існуючих порід тварин, сортів рослин, штамів мікроорганізмів. В основі селекції лежать такі методи, як гібридизація та відбір. Теоретичною основою селекції є генетика.

Для успішного вирішення завдань, що стоять перед селекцією, академік Н.І. Вавілов особливо виділяв значення вивчення сортового, видового та родового розмаїття культур; вивчення спадкової мінливості; впливу середовища на розвиток селекціонера ознак, що цікавлять; знання закономірностей успадкування ознак при гібридизації; особливостей селекційного процесу для само- або перехреснозапилювачів; стратегії штучного відбору

Породи, сорти, штами- Штучно створені людиною популяції організмів зі спадково закріпленими особливостями: продуктивністю, морфологічними, фізіологічними ознаками.

Кожна порода тварин, сорт рослин, штам мікроорганізмів пристосовані до певних умов, тому в кожній зоні нашої країни є спеціалізовані сортовипробувальні станції та племінні господарства для порівняння та перевірки нових сортів та порід.

Для успішної роботи селекціонеру потрібна сортова різноманітність вихідного матеріалу. У Всесоюзному інституті рослинництва М.І. Вавіловим була зібрана колекція сортів культурних рослин та їх диких предків з усієї земної кулі, яка в даний час поповнюється та є основою для робіт з селекції будь-якої культури.

Центри походження культурних рослин, виявлені Н.І. Вавіловим

Найбільш багатими за кількістю культур є давні центри цивілізації. Саме там найбільш рання культура землеробства, триваліший час проводяться штучний відбір та селекція рослин.

Класичними методами селекції рослин були і залишаються гібридизація та відбір. Розрізняють дві основні форми штучного відбору: масовий та індивідуальний.

Масовий відбір

Масовий відбірзастосовують при селекції перехреснозапильних рослин (жито, кукурудза, соняшник). У цьому випадку сорт є популяцією, що складається з гетерозиготних особин, і кожне насіння має унікальний генотип. За допомогою масового відбору зберігаються та покращуються сортові якості, але результати відбору нестійкі через випадкове перехресне запилення.

Індивідуальний відбір

Індивідуальний відбірзастосовують при селекції самозапильних рослин (пшениця, ячмінь, горох). В цьому випадку потомство зберігає ознаки батьківської форми, є гомозиготним і називається чистою лінією. Чиста лінія— потомство однієї гомозиготної самозапиленої особини. Оскільки постійно відбуваються мутаційні процеси, то абсолютно гомозиготних особин у природі практично не буває. Мутації найчастіше рецесивні. Під контроль природного та штучного відбору вони потрапляють лише тоді, коли переходять у гомозиготний стан.

Природний відбір

Цей вид відбору грає у селекції визначальну роль. На будь-яку рослину протягом її життя діє комплекс факторів довкілля, і воно має бути стійким до шкідників та хвороб, пристосовано до певного температурного та водного режиму.

Інбридинг (інцухт)

У центрі гете-розис-ная куку-руза, ліворуч і праворуч батьківські особини.

Так називається близькоспоріднене схрещування. Інбридинг має місце при самозапиленні перехреснозапильних рослин. Для інбридингу вибирають такі рослини, гібриди яких дають максимальний ефект гетерозису. Такі підібрані рослини протягом ряду років зазнають примусового самозапилення. В результаті інбридингу багато рецесивних несприятливих генів переходять у гомозиготний стан, що призводить до зниження життєздатності рослин, до їх «депресії». Потім отримані лінії схрещують між собою, утворюються гібридні насіння, що дають гетерозисне покоління.

Гетерозис(«гібридна сила») — явище, у якому гібриди за низкою ознак і властивостей перевершують батьківські форми. Гетерозис характерний для гібридів першого покоління, перше гібридне покоління дає збільшення врожаю до 30%. У наступних поколіннях його ефект послаблюється та зникає. Ефект гетерозису пояснюється двома основними гіпотезами. Гіпотеза домінування передбачає, що ефект гетерозису залежить від кількості домінантних генів у гомозиготному чи гетерозиготному стані. Чим більше в генотипі генів у домінантному стані, тим більший ефект гетерозису.

Гіпотеза наддомінування пояснює явище гетерозису ефектом наддомінування. Наддомінуваннявид взаємодії алельних генів, при якому гетерозиготи перевершують за своїми характеристиками (за масою та продуктивністю) відповідні гомозиготи. Починаючи з другого покоління гетерозис згасає, оскільки частина генів перетворюється на гомозиготное стан.

Рослини диплоїдної (2 n= 16) та тетра-плоїдний (2 n= 32) гречки.

Аа × Аа
АА 2Аа аа

Перехресне запилення самозапилювачівдає можливість поєднувати властивості різних сортів. Наприклад, при селекції пшениці надходять у такий спосіб. У квіток рослини одного сорту видаляються пильовики, поряд у посудині з водою ставиться рослина іншого сорту, і рослини двох сортів накриваються загальним ізолятором. В результаті отримують гібридне насіння, що поєднує потрібні селекціонеру ознаки різних сортів.

Метод одержання поліплоїдів.Поліплоїдні рослини мають більшу масу вегетативних органів, мають більші плоди і насіння. Багато культур є природні поліплоїди: пшениця, картопля, виведені сорти поліплоїдної гречки, цукрових буряків.

Види, у яких кратно помножено один і той же геном, називаються автополіплоїдами. Класичним способом одержання поліплоїдів є обробка проростків колхіцином. Ця речовина блокує утворення мікротрубочок веретена поділу при мітозі, у клітинах подвоюється набір хромосом, клітини стають тетраплоїдними.

Віддалена гібридизація

Відновлення плодовитості капустяно-рідинного гібриду: 1 - капуста; 2 - редька; 3, 4 - капустяно-рідинний гібрид.

Віддалена гібридизація- Це схрещування рослин, що належать до різних видів. Віддалені гібриди зазвичай стерильні, так як у них порушується мейоз (два гаплоїдні набори хромосом різних видів не можуть кон'югувати) і, отже, не утворюються гамети.

Методика подолання безплідності у віддалених гібридів було розроблено 1924 року радянським ученим Г.Д. Карпеченка. Він вчинив так. Спочатку схрестив редьку (2 n= 18) та капусту (2 n= 18). Диплоїдний набір гібрида дорівнював 18 хромосом, з яких 9 хромосом були «рідинними» і 9 - «капустяними». Отриманий капустяно-рідковий гібрид був стерильним, оскільки під час мейозу «рідкісні» та «капустяні» хромосоми не кон'югували.

Далі з допомогою колхіцину Г.Д. Карпеченко подвоїв хромосомний набір гібриду, поліплоїд став мати 36 хромосом, при мейозі "рідкісні" (9 + 9) хромосоми кон'югували з "рідинними", "капустяні" (9 + 9) з "капустяними". Плодючість була відновлена. Таким способом були отримані пшенично-житні гібриди (тритикале), пшенично-пирійні гібриди та ін. Види, у яких відбулося поєднання різних геномів в одному організмі, а потім їх кратне збільшення називаються алополіплоїдами.

Використання соматичних мутацій

Соматичні мутації застосовуються для селекції рослин, що вегетативно розмножуються. Це використав у роботі ще І.В. Мічурін. За допомогою вегетативного розмноженняможна зберегти корисну соматичну мутацію. Крім того, лише за допомогою вегетативного розмноження зберігаються властивості багатьох сортів плодово-ягідних культур.

Експериментальний мутагенез

Заснований на відкритті впливу різних випромінювань для отримання мутацій та на використанні хімічних мутагенів. Мутагени дозволяють одержати великий спектр різноманітних мутацій. Зараз у світі створено понад тисячу сортів, що ведуть родовід від окремих мутантних рослин, отриманих після дії мутагенами.

Методи селекції рослин, запропоновані І.В. Мічуріним

За допомогою методу ментора І.В. Мічурін домагався зміни властивостей гібрида у потрібний бік. Наприклад, якщо у гібрида потрібно було покращити смакові якостіУ його крону щепилися живці з батьківського організму, що має хороші смакові якості, або гібридна рослина прищеплювали на підщепу, у бік якої потрібно було змінити якості гібрида. І.В. Мічурін вказував на можливість управління домінуванням певних ознак у розвитку гібриду. Для цього на ранніх стадіях розвитку необхідний вплив певних зовнішніх факторів. Наприклад, якщо гібриди вирощувати в відкритому ґрунті, на бідних ґрунтах підвищується їхня морозостійкість.

«Біологія селекція» - На сайті гімназії переглянути презентації учнів 10 Б класу на тему «Напрямки біотехнології». Центри походження культурних рослин. Вплив радіацією та хімічними речовинами на рослини та тварин. Завдання селекції. Метод гібридизації. Метод мутагенезу. Метод відбору. Методи селекції. Домашнє завдання.

«Основні методи селекції» – Гетерозисні тварини відрізняються скоростиглістю та підвищеною м'ясною продуктивністю. 10. Пивоваріння. 8. Поліплодія дуже рідко зустрічається у тварин. 7. 4. Використання ефекту гетерозису. Приготування багатьох молочних продуктів. Селекція.

«Селекція рослин» – Кудоярова Г.Р. Лабораторія фізіології рослин, Інститут біології. Виявлено кореляцію між урожайністю рослин в умовах помірної посухи та відносним вмістом води (ОСВ, ліворуч) та вмістом АБК (праворуч) ОСВ=(сира вага – суха вага)/(тургорна вага – суха вага). Урожайність сортів кукурудзи мексиканської селекції.

- Що ми знаємо про застосування мікроорганізмів? Кореневий рак плодових культур. Стерлядь. Мул результат схрещування осла та кобили. Усього понад 300 сортів різних рослин! Бельтюкова К.І.). Київ: Наукова думка, 1966. О.О. Кам'янський, Є.А.Кріксунов, В.В.Пасічник Загальна біологія 10-11 клас Вид. "Дрофа" 2006р.

«Методи селекції тварин та рослин» - Методи селекції рослин та тварин. Методи селекції: добір, гібридизація, мутагенез. Біотехнологія. МОУ Баженівська середня загальноосвітня школа. Селекція мікроорганізмів. Іноді до мікроорганізмів належать віруси. Презентація з біології на тему: Виконала: Корміна Ірина учениця 10 класу.

"Вавілов основи селекції" - Структура уроку. Спосіб організації навчального процесу на основі блочно-модульного подання навчальної інформації. Роботи Н.І.Вавілова. модульний блок "Селекція". Комплексна дидактична ціль (КДЦ): Викладач біології МОУ ліцею №11 Волкова М.П. Основи селекції.

Всього у темі 26 презентацій

Селекція - наука про створення нових та покращення вже існуючих сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів.Наукові основи селекції заклав Ч. Дарвін у роботі "Походження видів" (1859), де висвітлив причини та характер мінливості організмів та показав роль відбору у створенні нових форм. Важливим етапом подальшого розвиткуселекції стало відкриття законів спадковості. Великий внесок у розвиток селекції зробив Μ. І. Вавілов, автор закону гомологічних рядів у спадковій мінливості та теорії про центри походження культурних рослин.

Предметом селекціїє вивчення у створених людиною умовах закономірностей зміни, розвитку, перетворення рослин, тварин та мікроорганізмів. За допомогою селекції розробляються способи впливу на культурні рослини та свійських тварин. Це відбувається з метою зміни їх спадкових якостей у потрібному для людини напрямі. Селекція стала однією з форм еволюції рослинного та тваринного світу. Вона підпорядкована тим самим законам, як і еволюція видів у природі, проте природний відбір тут частково замінений штучним.

Теоретичною базою селекціїє генетика, еволюційне вчення. Використовуючи еволюційну теорію, закони спадковості та мінливості, вчення про чисті лінії та мутації, вчені-селекціонери розробили різні методи виведення сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів. До основних методів селекції належать відбір, гібридизація, поліплоїдія, експериментальний мутагенез, методи генетичної інженерії та ін.

Основними завданнями сучасної селекціїє підвищення продуктивності сортів та порід, переведення їх на промислову основу, створення порід, сортів та штамів, пристосованих до умов сучасного сільського господарства, забезпечення повного виробництва харчових продуктів за найменших витрат та ін.

У селекції виділяють три основні розділи: селекція рослин, селекція тварин та селекція мікроорганізмів.

Поняття про породу, сорт, штам

Об'єктами та кінцевим результатом селекційного процесу є породи, сорти та штаму.

Порода тварин- це сукупність особин у межах певного виду тварин, що має генетично обумовлені стабільні характеристики (властивості та ознаки) , що відрізняють її від інших сукупностей особин цього виду тварин, стійко передають їх нащадкам і є результатом інтелектуальної діяльності.Тварини однієї породи схожі на кшталт статури, продуктивністю, плодючістю, мастю. Це дозволяє відрізняти їх від інших породи. У породі має бути достатня кількість тварин, інакше обмежується можливість застосування відбору, що швидко призводить до вимушеного спорідненого спарювання і, як наслідок, до виродження породи. Крім високої продуктивностіі чисельності, порода має бути досить поширеною. Це збільшує можливості для створення в ній різних типівщо сприяє її подальшому поліпшенню. Великий вплив на формування особливостей порід мають природно-географічні умови – особливості ґрунтів, рослин, клімату, рельєфу місцевості тощо. При завезенні тварин у нові природно-кліматичні умови в їхньому організмі відбуваються фізіологічні зміни, причому в одних випадках глибокі, в інших – поверхові. Перебудова систем організму тим глибша, чим більша різниця між новими та колишніми умовами існування. Процес пристосування тварин до нових умов існування називається акліматизацією, триває вона може кілька поколінь.

Сорт рослин -група культурних рослин, які в результаті селекції набули певного набору характеристик (корисних чи декоративних) які відрізняють цю групу рослин від інших рослин того ж виду.Кожен сорт рослин має унікальну назву та зберігає свої властивості при багаторазовому вирощуванні.

Штам мікроорганізмів - чиста культура певного виду мікроорганізмів, морфологічні фізіологічні особливості якої добре вивчені.Штами можуть бути виділені з різних джерел (ґрунтів, води, харчових продуктів) або з одного джерела в різний час. Тому той самий вид бактерій, дріжджів, мікроскопічних грибів може мати велика кількістьштамів, що відрізняються по ряду властивостей, наприклад, з чутливістю до антибіотиків, здатністю до утворення токсинів, ферментів та інших факторів. Штами мікроорганізмів, що використовуються у промисловості для мікробіологічного синтезу білків (зокрема ферментів), антибіотиків, вітамінів, органічних кислот тощо, значно продуктивніші (в результаті селекції), ніж дикі штами.

Породи, сорти, штами не здатні існувати без постійної увагилюдини. Для кожного сорту, породи, штаму характерна певна реакція на умови довкілля.Це означає, що позитивні якості можуть проявитися лише за певної інтенсивності чинників довкілля. Вчені у науково-практичних закладах всебічно досліджують властивості нових порід та сортів та перевіряють їхню придатність до використання у певній кліматичній зоні, тобто здійснюють їх районування. Районуванняня - комплекс заходів, спрямованих на перевірку відповідності якостей тих чи інших порід чи сортів до умов певної природної зони, що є необхідною умовоюїх раціонального використання біля будь-якої країни.Найкращими для використання у певній кліматичній зоні є районованісорти, породи, позитивні властивості яких можуть проявитися лише за певних умов.