Восточноазиатский центр. Прочитайте текст учебника. Южноамериканский центр. Порода. Юго-западноазиатский центр. Задание по учебнику. Центральноамериканский центр. Основные методы селекционной работы. Н.И.Вавилов. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Методы селекции. Главные центры происхождения культурных растений. Чем занимается селекция. Современная селекция. Южноазиатский центр.
«Направления селекции» - Центры происхождения. Районы одомашнивания животных. Вавилов был репрессирован. Вавилов стал директором Всесоюзного Института прикладной ботаники. Породы собак и кошек. Московский сельскохозяйственный институт. Закон гомологических рядов. Приглашение возглавить кафедру генетики. Сорта растений. Задачи селекции. Основы селекции. Сорт. Организовывал и участвовал в экспедициях. Одомашнена лама. Вавилов Николай Иванович.
«Достижения селекции микроорганизмов» - Кто является родоначальником различных пород свиней. Кто является родоначальником различных пород коров. Наука об использовании живых организмов. Проконтролировать знания учащихся. Гибридизация. Селекция микроорганизмов. Миекодром. Микроорганизмы. Экспериментальный мутагенез. Особенности селекции микроорганизмов. Назовите породы. Особенности микроорганизмов. Животные. Использование микроорганизмов.
«Направления селекции животных» - Близкородственное скрещивание. Выведена во Франции. Зеброиды. Основные методы селекции животных. Герефордская порода. Породы свиней. Породы кур. Методы селекции животных. Санта-инес. Кабардинская порода лошадей. Породы крупного рогатого скота. Породы лошадей. Каракульская порода. Разнообразие пород кур. Андалузская порода лошадей. Советский меринос. Cтарейшая порода. Гернзейская порода. Архаромеринос.
«Достижения селекции животных» - Гибридные животные. Зеброиды. Селекция животных. Межвидовая гибридизация. Верблюлама. Селекция. Особенности селекции животных. Косаткодельфин. Инбридинг. Понятие селекции. Одногорбый верблюд. Аутбридинг. Левопард. Межвидовые гибриды животных. Мул. Гетерозис. Лигр. Собаковолк. Методы селекции. Дикий баран архар. Гибридный фазан. Отбор селекционного материала.
«Селекция полевых культур» - Слава грибовская. От собирательства к земледелию. Сельскохозяйственные культуры. Головоломка. Характеристика яровой и озимой пшениц. Разновидности капусты. Установите соответствие. Роль покрытосеменных растений. Список злаков. Многообразие пшениц. Капуста. Пшеница. Результаты отбора. Покрытосеменные растения. Богиня плодородия Деметра. Кочан. Приглашает богиня Деметра. Московская поздняя. Характерные черты видов пшеницы.
Генетически модифицированные пищевые продукты считаются достижением современной науки, но их появление стало возможным не только благодаря ученым из хорошо финансируемых лабораторий. Большинство садовых растений, известных человечеству, уже были генетически усовершенствованы множество лет назад. Многие наши любимые фрукты и овощи кардинально отличаются от своих диких прародителей. Как же выглядели эти растения раньше? Смотрите в нашем материале.
Представляем топ-7 одомашненных растений, которые раньше были дикими и существуют благодаря генной инженерии прошлого.
7. Миндаль
Миндаль, который мы едим сегодня, является одомашненным вариантом, полученным из нескольких видов дикого миндаля. Дикий миндаль горький, благодаря наличию амигдалина, а при распаде это вещество образует ядовитую синильную кислоту.
Очевидно, что люди выбирали и скрещивали наиболее сладкие сорта горького миндаля, пока орехи не стали съедобными. Это настоящий подвиг, учитывая, что употребление дюжины токсичных орехов убьет того, кто тестирует миндаль на пригодность в пищу.
6. Арбуз
Современный арбуз является одним из наиболее сильно модифицированных фруктов в истории человечества. Первые одомашненные разновидности появились к югу от Сахары.
Арбузы, найденные в дикой природе, состояли преимущественно из семян и весили не больше 80 грамм. Современные их «потомки» состоят на 91,5% из воды и весят от 2 кг и больше.
Аппетитный красный цвет плода объясняется перепроизводством соединения под названием «ликопен». Эту черту люди намеренно культивируют в арбузах. Анализ генома арбуза также показывает, что одомашнивание уменьшило его естественную сопротивляемость к болезням.
5. Бананы
«Дикие» бананы не похожи на своих «одомашненных» собратьев. Они крошечные, малосъедобные, жесткие, и в них множество семян. Но иногда встречаются и мутантные варианты без семян.
Людям пришлось работать с этой специфической мутацией в течение, как минимум, 6500 лет, чтобы получился сорт бессемянных бананов.
4. Кукуруза
Древние мексиканцы начали селективно разводить «царицу полей» около 10 тысяч лет назад.
Это растение внезапно и загадочно появилось в археологических отчетах; секреты его развития были разгаданы лишь недавно путем молекулярно-генетического анализа. Наиболее важным изменением стало подавление ветвления стеблей. В результате, растение производит меньше початков, но эти початки огромные, с длинными рядами зерен.
3. Клубника
Сладкая и сочная клубника появилась сравнительно недавно. Ее культивировали лишь в 1750-х годах.
Математик и инженер Амадей Франсуа Фрезье в 18 веке привез в Европу землянику из Чили. Часть растений Фрезье передал в парижский ботанический сад. Их посадили рядом с виргинской земляникой, завезенной из Северной Америки. Садовая земляника (клубника) получилась путем скрещивания этих двух видов.
2. Кофе
Кофе — еще один участник рейтинга растений, созданных человеком. Он включен в список улучшенных человеком растений потому что есть очень много разновидностей, созданных исключительно для удовлетворения нашей тяги к новым вкусам.
Первые свидетельства употребления кофейного напитка относятся к XV веку. Его пили в суфийских монастырях Йемена.
В настоящее время существует около 10 различных видов кофейного дерева. И это несмотря на то, что есть разные сорта в пределах каждого вида. При этом все современные, генетически измененные сорта происходят от кофейного дерева арабика. А оно само по себе представляет собой гибрид загадочного происхождения.
1. Пшеница
Возглавляет список самых популярных одомашненных растений. К ее культивированию приступили еще в самом начале неолитизации.
Неприятной особенностью дикой пшеницы является то, что ее зерна нельзя собрать. Сразу после созревания они осыпаются.
Археологи нашли древние колоски пшеницы и данные их анализа свидетельствуют, что в период от 10 тысяч до 6.5 тысяч лет назад растение постепенно одомашнивали. Самое важное достижение целенаправленной селекции — повышение процента зерен с геном, дающим устойчивость к осыпанию.
Люди всегда жили в соседстве с животными. Польза последних была очевидна, и часть из них удалось превратить из диких в домашних. На это ушли века. В результате существа, обитавшие когда-то сами по себе в природе, приобрели новые признаки и особенности.
Каких животных называют одомашненными, их значение для человека
Представители этой группы живут в непосредственной близости к человеку. Они имеют особый генетический набор, на который существенно повлияли условия существования, а также производимая селекционная деятельность.
Велика роль одомашненных животных как источников питания и ценного сырья. И в этом заключается не вся приносимая ими польза. Животные привлекаются в качестве незаменимых помощников во многих трудовых сферах. А некоторые из них проводят всю жизнь под одной крышей со своими хозяевами, являясь при этом любимцами и компаньонами для членов семьи.
Сравнение
Жизнь питомцев, находящихся на попечении человека, не лишена преимуществ. Таким животным не нужно постоянно проводить время в поисках пищи и заботиться о создании жилища. Они защищены от многих опасностей, а в случае болезни получают ветеринарную помощь. И человек обязан добросовестно ухаживать за теми, кто находится от него в полной зависимости.
Между тем дикие животные вынуждены постоянно бороться за выживание. Но и приспосабливаются к суровым условиям они гораздо лучше. В то же время одомашненные животные могут оказаться совершенно беспомощными на воле. Среди них есть даже такие виды, которые нельзя встретить в дикой природе. К примеру, отдельно от человека не живут коровы. Хотя есть все основания полагать, что дикие прародители были у каждого домашнего животного, но к настоящему времени некоторые из них вымерли.
Отличие одомашненных животных от диких заметно с первого взгляда. Оно проявляется и во внешнем виде, и в повадках. Человека его питомцы воспринимают адекватно. Они позволяют дотрагиваться до себя, обычно бывают покладистыми. Зачастую домашние животные очень привязаны к своим хозяевам и эмоционально это выражают. Кроме того, от них вполне реально добиться выполнения нужных действий. Так, собаки служат ищейками и поводырями, а на ослах можно перевозить грузы.
Диких животных трудно подчинить своей воле. Редкие из них поддаются дрессировке, и порой такая деятельность для людей является весьма опасной. Своим нравом дикие представители фауны заметно отличаются от одомашненных. Даже существуя рядом с людьми (в зоопарке, террариуме, цирке), большинство из них ведут себя настороженно и могут в какой-то степени признавать лишь тех, кто постоянно за ними ухаживает. Встретившись с человеком в условиях природы, дикие животные в одних случаях пугаются, ощущая опасность, в других – проявляют агрессию и нападают.
Иногда все-таки можно успешно приручить дикое животное, но от этого оно не становится одомашненным. Ведь подобное качество должно быть уже заложено в генах. Размножение в неволе у этих представителей фауны часто затруднено. А вот домашние виды обычно легко производят на свет потомство, нередко многочисленное.
Необходимо упомянуть еще один фактор, позволяющий увидеть, в чем разница между одомашненными и дикими животными. Он заключается в том, что последние проходят естественный отбор. В данном случае, образно выражаясь, сама природа решает, кто останется дальше существовать и какими свойствами будет наделен. Между тем «друзья человека» подчинены искусственному отбору. При этом могут выводиться новые, более эффективные породы.
Особую важность имеет то, что в результате одомашнивания с животными нередко происходят значительные изменения. К примеру, иногда они увеличиваются или уменьшаются в размерах. Не столь грубая пища становится причиной преобразования челюстей. Несколько иной вид приобретают конечности. Кроме того, существуя в благоприятных условиях, многие породы развиваются быстрей по сравнению со своими дикими предками.
До сих пор человек на земном шаре ввёл в культуру более полутора тысяч растений (без декоративных), причём на всей Земле под растениеводческой культурой занята площадь в 950 млн. га (т. е. около 7% площади всей суши), из которых 150 млн. га приходится на СССР.
В «одомашнении» растений обычны две стадии: сначала растение натурализуется, т. е. как бы приручается, а потом с помощью скрещивания делается культурным: большинство культурных растений имеет гибридную природу, т. е. происходит не от одного дикорастущего предка, а от целой их группы. Стало быть, в понятии о культурном растении содержится понятие переделки растения, приспособления его биологических особенностей и качеств к нуждам человека. Одной из важнейших особенностей культурных пород растений (и животных) является та, что они приспособлены не к пользе самого растения (или животного), а к пользе человека, причём в первую очередь у них гипертрофированы именно те части или органы, которые нужны человеку. «Культурные растения, за немногими исключениями одомашненных видов, представляют собою достижение культуры и в дикой природе никогда не существовали. Многочисленные указания на то, что они будто бы были встречены там или здесь вне культуры, объясняются заносом семян или одичанием; это - потомки культурных растений, а не их предки».
Таким образом, культурные растения - это дело рук человека.
Главнейшие культурные растения возделываются человеком уже многие тысячелетия (пшеница, ячмень, кукуруза, сорго, просо, рис, лён, томаты, нут, горох, бобы, фасоль, чечевица); некоторые же вводятся в культуру у нас на глазах: из дубильных бадан, из текстильных кендырь и т. д.
В переделке природы растения долгое время большую роль играла гибридизация в её почти чистом, как бы «автоматическом» виде. Человек отбирал растения с ценными для него признаками и скрещивал их. Он довольствовался сырым материалом, созданным природой, комбинировал его скрещиванием, производил отбор, опять комбинировал и т. д. В конце концов за длительный промежуток времени достигалось примерно то, что было желательно. Практически получалось растение и новое и не новое. Не новое потому, что в нём заключены были (только в ином сочетании и в разной степени усиления или ослабления) признаки, заимствованные у разных предков данного гибрида. Новое потому, что полученный гибрид, как таковой, сам по себе в природе не существовал и «введён в мир» действительно усилиями человека, а не природы.
Буржуазные учёные, развивающие реакционную биологическую теорию, известную под названием формальной генетики (она же вейсманизм или морганизм), утверждали, что у селекционера и не может быть никакой другой задачи, как заниматься подбором, перестановкой и сочетаниями уже существующих признаков.
Морганисты проповедуют, что всякий живой организм делится на две принципиально разные сущности: на тело, которое якобы не обладает наследственностью, но подвержено изменениям под влиянием жизненных условий, и на особое наследственное вещество (идиоплазму), якобы независимое от тела и не подверженное изменению под влиянием условий жизни тела. Наследственное вещество помещается в хромосомах (особых элементах клеточного ядра), и поэтому передача каких-либо признаков по наследству возможна только половым путём. Наследственное вещество не может быть произведено живым телом, никогда не зарождается вновь, но лишь непрерывно растёт и размножается, переходя из одного поколения в другое. Оно, в отличие от тела, бессмертно. Вследствие полной независимости наследственного вещества от тела, признаки, приобретённые телом при жизни, по наследству передаваться не могут. Наследственное вещество если и испытывает изменения (мутации), то они случайны, не имеют определённого направления и обусловлены внутренней природой наследственного вещества, а никак не изменениями тела организма, которое для наследственного вещества служит питательной средой, и не более.
Формальной генетике противостоит советская биологическая теория, разработанная гениальным русским селекционером И. В. Мичуриным и его продолжателями. Мичуринское учение решительно отрицает существование особого наследственного вещества, отдельного от тела и независимого от него. Половые клетки организма порождаются телом последнего, а не непосредственно той половой клеткой, из которой произошёл сам организм. Каждая часть организма обладает и свойством изменчивости, и свойством наследственности. Наследственность тоже изменчива, её изменение есть результат изменения самого живого тела под прямым или косвенным воздействием условий жизни на развитие организма или его частей. Отсюда следует, что изменения, полученные организмом под влиянием условий жизни, могут передаваться по наследству и, значит, изменения наследственности не случайны, а закономерны и вполне могут быть предсказаны, если известны те условия, которыми они порождаются.
Какой выбор между этими двумя теориями может и должен сделать передовой учёный? Выбор может быть только один и только в пользу мичуринского учения.
Во-первых, потому, что формальная генетика - это реакционное идеалистическое учение, отрицающее взаимную связь и обусловленность явлений и предметов в природе. Оно не просто отрицает связь наследственных признаков организма с самим организмом и условиями его жизни, но и вводит в материальный мир некоторое независимое от него мистическое бессмертное начало, носителя наследственности.
Во-вторых, потому, что формальная генетика даёт искажённое объяснение природных закономерностей, не отвечает наблюдаемым фактам, и оттого не только не способствует правильному познанию мира, но и вредит этому познанию. Она утверждает, что передача наследственных признаков возможна лишь половым путём и что помеси (гибриды) между организмами тоже возникают только этим путём. В то же время опыт, сельскохозяйственная практика и научные работы мичуринцев дают примеры создания многих сотен вегетативных, т. е. полученных не половым путём, гибридов у растений.
Для получения вегетативных гибридов Мичурин разработал особый способ ментора (воспитателя): черенки старых сортов плодового дерева прививаются в крону молодого сорта: свойства, недостающие молодому сорту, передаются ему из черенков старого сорта. Можно добиться и передачи свойств подвоя (в данном случае молодой сорт) в привой (старый сорт); тут уже воспитателем служит подвой, а не привой. Собирая семена с привоя и подвоя и высевая их, легко можно убедиться, что в полученном потомстве обнаружатся и такие представители, которые будут обладать свойствами не только той породы, из плодов которой взяты семена, но и другой, с которой первая была объединена путём прививки. Так как подвой и привой не могли обмениваться хромосомами, то ясно, что наследственными свойствами обладают не одни хромосомы, но и любая частичка живого тела.
Вегетативные гибриды наносят сокрушительный удар формальной генетике. Они неопровержимо свидетельствуют, что наследственность передаётся как с помощью хромосом, так и без них, и что изменения, приобретённые организмом при жизни, вопреки учению морганистов, наследственны при определённых условиях.
Наконец, в-третьих, передовой учёный должен отвергнуть формальную генетику и потому, что она разоружает его в деле направленного и эффективного преобразования природы человеком. Если наследственность не зависит от условий жизни организма, если она меняется автономно и случайно и на неё никак нельзя повлиять, если наследственное вещество содержит в себе некий предопределённый набор наследственных признаков, то селекционер лишён возможности создать нужный ему организм с наперёд заданными свойствами. Ему остаётся только путём скрещивания бесконечно комбинировать всякие «гены» (выдуманные носители признаков родительских растений) в поисках случайного благоприятного их сочетания. Создать он ничего не может.
Если же, как учит Мичурин, изменения, полученные организмом при жизни под воздействием окружающей обстановки, могут передаваться по наследству - в руках селекционера оказывается мощное орудие активной переделки организмов в нужном человеку направлении, так как человек, меняя условия жизни организма (с учётом особенностей и закономерностей его развития), меняет и самый организм и его наследственные свойства. Таким образом, есть два пути селекции. Один из них - старый, примитивный, которым давно пользовалось человечество и за пределы которого морганисты не хотели никого выпускать: высеять десятки тысяч растений одного сорта, затем выбрать из них два-три лучших образца, а остальные уничтожить. И другой - мичуринский, делающий человека подлинным творцом новых организмов: преднамеренно вызвать изменение организма, сознательно создать новый сорт или вид с нужными свойствами. Этим вторым путём и идут учёные СССР и одиночки-селекционеры за границей.
И. В. Мичурин, применяя разработанные им активные методы воздействия, вывел за свою жизнь более 300 сортов новых растений (особенно яблонь, груш, слив, вишен).
С применением мичуринских методов перед сельскохозяйственной практикой человечества открываются совершенно необозримые кругозоры. Далеко позади останется всё то, что сделано человеком до сих пор.
Более двух тысяч лет назад в древней Греции было всего два сорта яблонь; полторы тысячи лет назад количество сортов яблонь в древнем Риме достигло 37; сейчас мы имеем более 10 тыс. Известно до 300 культурных сортов кукурузы, до 400 сои. Сорта же некоторых культурных растений насчитываются тысячами: примулы и тюльпаны по тысяче, земляника, картофель и рис по 2 тыс., розы до 4 тыс., пшеница свыше 30 тыс. форм.
Вопрос 1. Чем отличаются одомашненные животные и культурные растения от диких?
Животные и растения, выведенные человеком, резко отличаются от своих диких предков по ряду качеств. У культурных форм сильно развиты отдельные признаки, ненужные или даже вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность некоторых пород кур нести 300 и более яиц в год лишена биологического смысла, поскольку такое количество яиц курица не может насиживать. Можно привести множество подобных примеров, относящихся не только к хозяйственно полезным признакам, но и к декоративным – у голубей, бойцовых петухов.
Вопрос 2. Как вы считаете, какая наука является теоретической основой селекции? Объясните свой выбор.
Теоретической основой селекции является генетика, так как именно знание законов генетики позволяет целенаправленно управлять появлением мутаций, предсказывать результаты скрещивания, правильно проводить отбор гибридов. В результате применения знаний по генетике удалось создать более 10000 сортов пшеницы на основе нескольких исходных диких сортов, получить новые штаммы микроорганизмов, выделяющих пищевые белки, лекарственные вещества, витамины и т. п.
Вопрос 3. Какое значение для селекции имеет знание центров происхождения культурных растений?
Для каждой породы или сорта характерна определенная реакция на окружающую среду. Фенотип данной породы или сорта наиболее полно проявляется лишь при известных условиях содержания, кормления, агротехники. Для каждого сорта и породы необходим известный комплекс климатических условий, при которых выявляются их положительные качества. Поэтому породы и сорта, выведенные в одной стране, далеко не всегда пригодны для другой страны.
Вопрос 4. Какие центры происхождения культурных растений вам известны?
Перечислим центры происхождения культурных растений:
1) Южноазиатский тропический центр. Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, острова Юго-Восточной Азии. Исключительно богат культурными растениями (около 1/3 известных видов культурных растений). Родина риса, сахарного тростника, множества плодовых и овощных культур.
2) Восточноазиатский центр. Центральный и Восточный Китай, Япония, остров Тайвань, Корея. Родина сои, нескольких видов проса, множества плодовых и овощных культур. Этот центр тоже богат видами культурных растений - около 20% мирового многообразия.
3) Юго-Западноазиатский центр. Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Северо-Западная Индия. Родина нескольких форм пшеницы, ржи, многих зерновых, бобовых, винограда, плодовых. В нем возникло 14% мировой культурной флоры.
4) Средиземноморский центр. Страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот центр, где располагались величайшие древние цивилизации, дал около 11% видов культурных растений. В их числе маслины, многие кормовые растения (клевер, одноцветковая чечевица), многие овощные (капуста) и, кормовые культуры.
5) Абиссинский центр. Небольшой район Африканского материка с очень своеобразной флорой культурных растений. Очевидно, очень древний очаг самобытной земледельческой культуры. Родина зернового сорго, одного вида бананов, масличного растения нута, ряда особых форм пшеницы и ячменя.
6) Центральноамериканский центр. Южная Мексика. Родина кукурузы, длинноволокнистого хлопчатника, какао, ряда тыквенных, фасоли - всего около 90 видов культурных растений.
7) Андийский (Южноамериканский) центр. Включает часть районов Андийского горного хребта вдоль западного побережья Южной Америки. Родина многих клубненосных растений, и в том числе картофеля, некоторых лекарственных растений (кокаиновый куст, хинное дерево и др.).
Вопрос 5. Определите, какие центры происхождения являются родиной культурных растений, выращиваемых в вашем регионе.
В Московской области выращивают картофель – Андийский центр происхождения, кукурузу – Центральноамериканский центр, овощи, такие как капуста, морковь, сахарная свекла, - Средиземноморский центр происхождения.
Вопрос 6. Объясните в классе, почему одомашнивание диких животных и возделывание культурных растений стало поворотным пунктом в развитии человечества.
Одомашнивание диких животных, наравне с окультуриванием полезных человеку растений, имело огромное значение в развитии человеческого общества. Созданные человеком породы домашних животных и сорта культурных растений явились новыми важными средствами производства продуктов питания и сырья для изготовления одежды, обуви и других предметов. Карл Маркс указывал, что прирученные, следовательно, уже измененные посредством труда, выращенные человеком животные играли на первых ступенях человеческой истории главную роль как средство труда.
Вопрос 7. Почему для успешной селекционной работы необходимо знать биологические свойства исходных диких видов?
Данные знания необходим для того, чтобы грамотно проводить селекционную работу и избежать большинства ошибок и нежелательных результатов.
