Looduslik või kunstlik ristumine. Valik: põhimõisted ja mõisted

JA kunstlik valik seisneb organismide pärilikus muutlikkuses. Loodusliku valiku tulemusena tekivad uued elusolendite vormid - liigid ja kunstliku valikuga - uued taime- ja loomatõud.

Kunstlik valik - inimeste poolt läbiviidav selektsioonimeetod loomatõugude ja taimesortide loomiseks. Kasvataja valib välja soodsate omadustega isendid ja heidab ülejäänu kõrvale. Kunstliku valiku teel loodud tõud ja sordid saavad eksisteerida vaid tänu inimese hoolitsusele, looduses nad surevad. Kunstlik valik tekkis üsna hiljuti – ajast, mil inimene hakkas koduloomi kasvatama ja põllumajandusega tegelema. Inimesele vajalike pärilike muutustega isendite väljavalimine viib täiesti uute organismide tekkeni, mida looduses varem pole olnud. Nendel vormidel on inimhuvidele vastavad omadused ja omadused.

Kunstlik valik võib olla kas spontaanne (teadvuseta) või metoodiline (massiline või individuaalne). Kunstliku valiku raamat võtab kokku tuhandete aastate inimpraktika ja sellest õpetusest on saanud tänapäevase valiku teoreetiline alus.

Darwin uskus, et praktikud teavad hästi, kuidas saada uusi koduloomade tõuge ja kultuurtaimede sorte, mistõttu ta käsitles esmalt tõugude ja sortide põhjuseid ning seejärel loodusseisundis liike, uskudes, et sellise lähenemisviisi abil on tema ideed paremad. paljastav. Möödunud sajandi 40. aastateks oli teada suur hulk veisetõugusid (piima-, liha-, liha- ja piimakarja), hobuseid (veohobused, võidusõiduhobused), sigu, koeri ja kanu. Nisu sortide arv ületas 300, viinamarjade - 1000. Samasse liiki kuuluvad tõud ja sordid on sageli üksteisest nii erinevad, et neid võib segi ajada erinevate liikidega. Iga tõug või iga sort vastab vastavalt oma omadustele alati selle inimese huvidele, kelle huvides ta neid aretab. Paljud liikide püsivuse ja muutumatuse doktriini pooldajad uskusid, et iga tõug, iga sort pärineb eraldi looduslikust liigist. Darwin jõudis põhjalikult järeldusele, et inimene ise lõi kogu nende mitmekesisuse, aga ka kultuurtaimede sordid, muutes eri suundades ühte või mitut esivanemate looduslikku liiki.

Valik– teadus, mis arendab loomatõugude, taimesortide ja mikroorganismide tüvede aretamise ja täiustamise teooriat ja meetodeid. Valikut juhib inimese tahe. Valiku teoreetilised alused on teooria, geneetika, molekulaarbioloogia, majandus ja põllumajandusgeograafia.

Aretusmeetodid, nende olemus:

1. Massselektsioon – soovitud omadustega isendite grupi väljavalimine (tavaliselt kasutatakse korduvalt mitme põlvkonna jooksul).
2. Individuaalne valik– soovitud omadustega üksikisikute valik. Sobib kõige paremini loomadele ja isetolmlevatele taimedele.
3. Interlineaarne - kahe puhta liini ületamine heteroosi saamiseks (heteroos on esimese hübriidpõlvkonna väga elujõuline nähtus)
4. Kaughübridiseerumine– mittelähedaselt seotud vormide ja isegi erinevate liikide ristamine. Kasutatakse ebatavaliste geenikombinatsioonide saamiseks järgnevaks selektsiooniks.
5. Polüploidsus – kromosoomikomplektide arvu suurenemine. Kasutatakse sordiaretuses produktiivsuse tõstmiseks ja viljatuse ületamiseks liikidevahelise ristamise käigus.
6. Rakutehnoloogia– rakkude kasvatamine väljaspool keha (koekultuuris). Võimaldab somaatiliste (mittereproduktiivsete) rakkude läbimist.
7. insener (genoomi kunstlik ümberkorraldamine. Võimaldab sisestada teise liigi geene ühe liigi organismidesse.

Toormaterjal - kultuur- või looduslike taimede või loomade liinid, sordid, liigid, perekonnad, millel on väärtuslikud majanduslikud omadused või välimus.

Hübridiseerimine(kreeka keelest "hybris" - rist) - erinevatesse liinidesse, sortidesse, tõugudesse, liikidesse, taime- või loomaperekondadesse kuuluvate isendite loomulik või kunstlik ristamine.

Valik - inimese poolt kunstlikult loodud sama liigi kultuurtaimede kogum, mida iseloomustavad: a) teatud pärilikud omadused, b) pärilikult fikseeritud produktiivsus, c) struktuursed (morfoloogilised) omadused.

Tõug - inimese poolt kunstlikult loodud sama liigi koduloomade kogum, mida iseloomustavad: a) teatud pärilikud omadused, b) pärilikult fikseeritud produktiivsus, c) välisilme.

rida -ühe isetolmleva isendi järglased taimedes, sugulusaretuse järglased loomadel, kelle geene on enamus homosügootses olekus.

Suguaretus(intsuht) inglise keeles. “isearetus” on põllumajandusloomade sugulusaretus. Sunniviisiline isetolmlemine risttolmlevatel taimedel.

Sissearendatud depressioon - sugulusaretuse teel saadud loomade ja taimede elujõulisuse ja produktiivsuse vähenemine, mis on tingitud enamiku geenide üleminekust homosügootsesse olekusse.

Heteroos - võimas hübriidide areng, mis on saadud sisearetatud (puhaste) liinide ristamisel, millest üks on homosügootne domineerivate geenide, teine ​​retsessiivsete geenide suhtes.
Pookealus - omajuurne taim, millele pookitakse.

Scion - taimepistikut või -punga, mis on poogitud juurdunud taime külge.

polüploidsus - mutatsioonist põhjustatud kromosoomide diploidse või haploidse arvu korduv suurenemine

Mutagenees(ladina keelest "mutatio" - muutus, muutumine ja kreeka "genos" - moodustamine) - meetod kõrgemate taimede ja mikroorganismide valimiseks, mis võimaldab tootlikkuse suurendamiseks kunstlikult saada mutatsioone.

Biotehnoloogia - elusorganismide ja bioloogiliste protsesside kasutamine tootmises. Reovee bioloogiline puhastamine, taimede bioloogiline kaitse, samuti söödavalkude, aminohapete süntees tööstuslikes tingimustes, varem kättesaamatud ravimite (insuliinhormoon, kasvuhormoon, interferoon) tootmine, uute taimesortide, loomatõugude loomine, mikroorganismide tüübid jne – need on uue teadus- ja tootmisharu põhisuunad.

Geenitehnoloogia - teadus, mis loob DNA molekulis uusi geenikombinatsioone. DNA molekuli lõikamise ja splaissimise võime võimaldas luua hübriidse bakteriraku, mille inimgeenid vastutavad hormooninsuliini ja interferooni sünteesi eest. Seda arendust kasutatakse farmaatsiatööstuses ravimite saamiseks. Geenisiirdamise abil luuakse taimed, mis on vastupidavad haigustele, ebasoodsatele keskkonnatingimustele, millel on suurem fotosünteesi ja õhulämmastiku fikseerimise mõju.

Päriliku varieeruvuse olemasolu võimaldab erinevate ristamissüsteemide kaudu kombineerida ühes organismis teatud pärilikke omadusi, aga ka vabaneda soovimatutest omadustest.

Põhiliseks meetodiks tõuaretuse kombineeritud varieeruvuse kontrollimiseks on vormide valik ristamise jaoks majanduslikult väärtuslike omaduste järgi.

Ristamise tüüpide klassifikatsioon ja aretusmeetodid

Aretamisel kasutatakse erinevaid ristamissüsteeme, mida võib jagada sugulusaretuseks, sageli nn sugulusaretus, või sugulusaretus ja mitteseotud, mõnikord nimetatakse väljaaretus.

Väljaaretuse tüüp on ristumine ( ristamine). Inbreeding on ingliskeelne termin, vene kirjanduses kasutatakse seda sagedamini loomade lähedalt seotud aretuse tähistamiseks, inbreeding on saksakeelne termin, mida kasutatakse risttolmlevate taimede sunnitud isetolmlemise tähistamiseks. Segaduste vältimiseks võite siiski kasutada ühte terminit – sugulusaretus.

Loomakasvatuses jaguneb ristamine vastavalt aretusloomade ülesandele kahte liiki: aretus (vabrik) ja tööstuslik (kaubanduslik). Tegelikuks selektsiooniks ja tõuaretuseks ehk uute tõugude aretamiseks ja tõuomaduste parandamiseks kasutatakse nii inbreedimist kui ka autreisimist. Loomakasvatuse produktiivsuse suurendamiseks kasutatakse olemasolevatel tõugudel põhinevat tööstuslikku ristatamist. Sarnaseid ristandeid kasutatakse tänapäevases sordiaretuses sordi aretamiseks või säilitamiseks ning turustatava toote saamiseks. Näiteks suhkrupeedis või arbuusis triploidsete seemnete tootmiseks kasutatavad ristandid on tavaliselt tööstuslikud.

Konkreetse ristamissüsteemi kasutamine aretuses sõltub sellest, millist varieeruvust aretuse eesmärgil kasutatakse ja milliseid probleeme lahendatakse. Näiteks kui valitud vormide ristamine (kombinatiivne varieeruvus) ei anna efekti, kasutavad nad mutatsiooni varieeruvust või polüploidsust. Samal ajal muudetakse ka ülesõidute süsteemi.

Ristumise algvormide valik tehakse populatsioonide põhjal. Algvormide õigeks valimiseks on vaja kõigepealt hinnata populatsiooni geneetilist koostist (potentsiaali), kust need pärinevad. Seega on ilmselge, et rasvapiima lehmade saamiseks on vaja ristata loomi, kes pärinevad suure rasva-piima geenide kontsentratsiooniga populatsioonist ning meriinovillaga lammaste saamiseks on vaja ristata loomi populatsioonist pigem peenvillane kui jämevillane lammas.

Lähtepopulatsioonide geneetilise koostise ja nende päritolu uurimine hõlbustab sobivate genotüüpide loomist. Seega on esmaste loomapopulatsioonide hindamine aretuse esmane ülesanne, mis tuleks läbi viia aretus- ja geneetiliste meetoditega, mis põhinevad erinevate produktiivsusnäitajate analüüsil.

Suguaretus

Populatsiooni geneetilist koostist hinnatakse, jagades selle geneetiliselt eristatavateks liinideks.

Autogaamsete organismide puhul, nagu näitas V. Johannsen, saavutatakse see lihtsalt - üksikute isetolmlevate taimede järglaste eraldamisega, allogaamsete organismide puhul on aga vaja läbi viia sugulusaretus.

Seotud Seda nimetatakse tiheda suguluse astmega indiviidide ristumiseks: vend – õde, isa – tütar, ema – poeg, nõod jne. Määratakse kindlaks ristatud loomade erinev sugulusaste, st nende genotüüpide suurem või väiksem sarnasus. kasutades geneetilise seotuse koefitsienti. Taimedel toimub lähim sugulusaretus sunnitud isetolmlemise teel.

Suguaretuse geneetiline olemus taandub populatsiooni lagunemise protsessile erinevate genotüüpidega liinideks. Sel juhul lähevad heterosügootses olekus olevad geenid homosügootsesse olekusse. Näiteks ühe geeni (Aa) heterosügootse isase ja emase ristamise korral jagunevad järglased 1AA: 2Aa: 1aa või protsentides 25AA: 50Aa ja 25aa. Kui järgnevate põlvkondade seerias ristub iga genotüüp enda sees, st toimub sugulus, siis järgmistes põlvkondades homosügootsete vormide arv suureneb ja heterosügootsete vormide arv väheneb.

Kujutagem nüüd ette, et alleel a omab surmavat mõju ehk vähendab järsult elujõulisust. On ilmne, et igas sugulusaretuse põlvkonnas sureb 25% isenditest (aa) välja või nende elujõulisus väheneb. Selle tulemusena põhjustab põlvkondadevaheline sugulusaretus depressiooni.

Kuna iga risttolmlev sort, nagu näeme erinevate maisisortide näitel, on küllastunud erinevate kahjulike retsessiivsete mutatsioonidega, on loomulik, et sugulusaretuse tulemuseks on sageli elujõulisuse, saagikuse, haiguskindluse langus, jne. Selle tõestuseks võib olla D. Jonesi andmed 15 põlvkonna jooksul toimunud sugulusaretuse mõju kohta teraviljasaagile ja taimede kõrgusele neljas maisiliinis A, B, C ja D. Esitatud andmed näitavad, et algsed vormid olid fenotüübiliselt identsed. Sundisetolmlemise kasutamine kõigis liinides tõi kaasa taimede saagikuse ja kõrguse vähenemise. Pealegi tekkis mõnel liinil depressioon varem kui teistel. See võib viidata sellele, et retsessiivsete geenide homosügootsus esineb erinevates liinides erineva kiirusega. Viimane sõltub paljudest teguritest: geenide arvust, mille puhul esines heterosügootsus, ristatud vormide suguluse astmest jne.

Ülaltoodud joonis näitab heterosügootsete isendite osakaalu vähenemist eri põlvkondade sugulusaretuses, olenevalt geenide arvust, mille puhul heterosügootsus esines. Mida suurem on konkreetse tunnuse või omaduse määravate erinevate geenide arv, seda aeglasemalt toimub kõigi retsessiivsete alleelide homosügootne seisund ja seda aeglasemalt toimub tunnuse stabiliseerumine. Heterosügootsete isendite osakaalu vähenemine järjestikuste põlvkondade sugulusaretuses, olenevalt ristatud isendite sugulusastmest, on näidatud alloleval joonisel.

Homosügootsus tekib kõige kiiremini iseviljastumise ajal. "Vend X õde" ristamissüsteemiga väheneb heterosügootsete isendite osakaal mitmes põlvkonnas aeglasemalt, kuid siiski kiiremini kui nõbude või veelgi kaugemate sugulaste organismide ristamise korral.

Kõik need arvutused kehtivad ainult juhtudel, kui geenid paiknevad erinevates mittehomoloogsetes kromosoomides. Tegelikult võivad samu omadusi määravad geenid paikneda samas aheldusrühmas üksteisest erinevatel kaugustel ja läbida erineva sagedusega ristumisi. Lisaks ei võeta nendes arvutustes arvesse geenide mutatsioonilist varieeruvust, geenide koostoimet genotüübisüsteemis ning mis kõige olulisem – tehisliku ja loodusliku valiku mõju, mis sageli soosib heterosügootsete vormide säilimist. Kuid hoolimata selliste arvutuste formaalsest olemusest võimaldavad need õigesti valida ristamissüsteemi aretatava tõu või sordi omaduste pärilikuks konsolideerimiseks.

Arvamused sugulusaretuse kasutamise kasulikkuse ja kahjulikkuse kohta aretuses on erinevad. Tõepoolest, kui sugulusaretust kasutatakse loomadel ja allogaamsetel taimedel (mais, rukis jt), tekib väga kiiresti elujõulisuse, viljakuse ja muude omaduste langus. Kui kanakari annab igal aastal järglasi “vend x õde” paaritamise teel, siis mitme põlvkonna jooksul väheneb märgatavalt kanade munatoodang ja elujõulisus ning sagedamini ilmnevad mitmesugused deformatsioonid. Sama nähtust täheldatakse sigade ja paljude teiste loomade sugulusaretuse ajal. Samal alusel kehtib inimühiskonnas sugulusabielude keeld.

Siiski on teada, et looduses on taime- ja loomaliike, mille puhul autogaamne paljunemine on normiks, ja samal ajal nad mitte ainult ei sure välja, vaid, vastupidi, õitsevad. Selliste taimede hulka kuuluvad oder, nisu, hernes, oad jne. Selgub, et isetolmlemine ja iseviljastumine ei põhjusta depressiooni nendel liikidel, kus see protsess on omandanud kohanemisvõime kõige usaldusväärsema paljunemise tagamiseks.

Kuidas seletada tõsiasja, et sugulusaretus võib olla nii kasulik kui ka kahjulik?

Sugulusaretuse käigus põhjustavad depressiooni mutantsed alleelid, mis vähendavad organismide elujõulisust. Heterosügootses olekus pärsivad nende toimet domineerivad normaalsed alleelid. Seetõttu ei tuvastata populatsioonis vaba ristumise ajal neid sellise sagedusega kui sugulusaretuse ajal. Kuid mutatsioonide hulgas võib olla mitte ainult kahjulikke, mis vähendavad elujõulisust, vaid ka suurendavad seda, eriti soodsa geenikombinatsiooni korral. Sellest järeldub, et loomade või taimede tihedalt seotud paljunemise korral ei pruugi depressioon alati tekkida. Vastupidi, suurenenud elujõulisuse ja tootlikkusega liinid võivad silma paista. Kuid see juhtub äärmiselt harvadel juhtudel, kuna kahjulike retsessiivsete mutatsioonide arv ületab oluliselt kasulike mutatsioonide arvu. See võib seletada heterosügootsuse adaptiivset tähtsust ristviljatavates organismides ning risttolmlemises ja enda ristamises. Järelikult ei ole kahjulik mitte sugulusaretus ise, vaid kahjulike mutatsioonide homosügootsuse ja populatsiooni optimaalse heterosügootsuse taseme languse tagajärjed. Sugulusaretuse oskuslikul kasutamisel on võimalik selekteerida väärtuslikke genotüüpe.

Nii nagu prismat läbiv valguskiir laguneb terveks kromaatiliste joonte spektriks, nii võib heterosügootsete organismide populatsioon sugulusaretuse kaudu laguneda eraldi, geneetiliselt erinevateks joonteks. Sugulusaretus võimaldab populatsioonist selekteerida selektsiooniks vajalike individuaalsete omadustega organismirühmi. “Vereliinis”, kus päritolu järgi seotud organismid ristuvad omavahel, suureneb üksikute geenide kontsentratsioon, mille tulemusena suureneb homosügootsete isendite arv liini sees. Seetõttu osutuvad igas liinis olevad isendid vähem muutlikuks, homogeensemaks ja edastavad oma omadusi oma järglastele usaldusväärsemalt. Liin, mida sageli nimetatakse inbred, või inbred, on vähemal määral jagatud erinevateks genotüüpideks.

Tekib küsimus: kas pikaajalise sugulusaretusega on võimalik saada absoluutselt homosügootseid vorme? Geneetikateadmiste põhjal tuleks sellele küsimusele vastata eitavalt. Esiteks kaldub looduslik valik säilitama optimaalse heterosügootsuse taseme; teiseks lükkab kromosoomide ahelduse ja ristumise olemasolu märkimisväärselt edasi homosügootiseerumist paljude sugulusaretuse põlvkondade jooksul ning võib samuti tekitada uusi geenikombinatsioone järglaste genotüüpides; kolmandaks tekib pidevalt palju erinevaid mutatsioone, mis häirivad liinide homosügootsust; kasvõi ühe geeni mutatsioon võib kaasa tuua kogu organismi genotüübilise reaktsiooni normi muutumise.

Nendel põhjustel on pikaajalise sugulusaretuse teel saadud liinidel ainult suhteline homosügootsus. Tänu sellele võib valikul ka sellistes ridades mingisugune mõju olla. On ilmne, et sugulusaretuse esimestel etappidel võib selektsioon esile kutsuda palju suurema nihke soovitud suunas kui järgnevatel põlvkondadel. Selekteerimine kõrge sugulusaretuse astmega on vähem efektiivne, kuid valitud omaduste päriliku konsolideerimise garantii suureneb.

Sõltumatu ristamine (aretus)

Sugulusaretuse otsene vastand on päritolu poolest mitteseotud organismide ristamine või väljaaretus.

Loomulikult on kõigil samasse liiki või perekonda kuuluvatel organismidel ühine päritolu. Aga kui me räägime mitteseotud ristamisest, siis peame silmas seda, et ristatavatel isenditel pole 4-6 sugupuu põlvkonna jooksul vahetuid ühiseid esivanemaid (vanavanaisa, vanaisa, vanavanaema, vanaema jne). Sagedamini on mitteseotud organismide ristumised sellised, mille puhul lähtevormid pärinevad erinevatest geneetilistest populatsioonidest.

Sõltumatute isikute ristamisel lähevad homosügootses olekus kahjulikud retsessiivsed mutandid heterosügootsesse olekusse ega mõjuta hübriidorganismi elujõulisust. Tõepoolest, kogu põllumajanduspraktika kogemus näitab, et mitteseotud organismide ristamine sama liigi sees viib sageli selleni, et esimese põlvkonna ristandid on elujõulisemad, haigustele vastupidavamad ja neil on suurenenud viljakus, st neil on heteroos.

Sugulusaretus on oluline valiku- ja aretusmeetod. Selle ristamise kaudu ühendatakse erinevad pärilikud omadused üheks hübriidorganismiks. Seda kasutatakse erinevate väärtuslike omaduste kombineerimiseks uue tõu või sordi loomiseks. Nii võib näiteks Leghorni kanade eluskaalu suurendamiseks ristada neid teise tõu kukega, mida iseloomustab suur eluskaal, näiteks valge Plymouthi kaljuga. Esimese põlvkonna hübriidkanad hõivavad kaalult vahepealse positsiooni ja on keskmiselt raskemad kui Leghornid. Kuid kui neid ristatakse samade hübriidkukedega, jagunevad nad teises põlvkonnas erineva kaaluga isenditeks. Tõugu veel ei tule, kuid selles põlvkonnas võib leida meile vajalikke tunnuste kombinatsioone. Aretaja ülesanne on välja valida kõige väärtuslikumad genotüübid. Sel juhul, nagu näeme hiljem, tuleks valik teha ainult fenotüübi, aga ka genotüübi järgi.

Öeldu põhjal tuleks kindlalt mõista, et väljaaretuse ajal on esimene põlvkond, mis põhineb keerulistel pärilikel omadustel, reeglina vahepealne ja ühtlasem kui teine ​​põlvkond, kuna viimases toimub lõhenemine. Ja kui teatud aretussüsteemi ja ranget valikut hiljem ei rakendata, siis uut tõugu ei looda ja algsed kaotavad oma tõu. Sama kehtib ka erinevat tõugu veiste ja väikemäletsejaliste ning sigade ning taimesortide ristamise kohta.

Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.

Teema 3.3. Geneetika ja valik.

Ülesanne 13. Geneetika on valiku teoreetiline alus. N.I õpetused. Vavilov kultuurtaimede mitmekesisuse keskustest ja päritolust. Põhilised valikumeetodid.

Sihtmärk: kujundada esmased teadmised valikust kui teadusest, määrata kindlaks selle eesmärgid ja eesmärgid.

? 13.1 Koostage toetav kokkuvõte „Teachings of N.I. Vavilov kultuurtaimede mitmekesisuse ja päritolu keskustest"

Juhised ülesande täitmiseks:

Taustakonspekti koostamisel kasutada iseseisva töö tegemise soovitusi (jaotis 4.6. Taustakonspekti koostamine. Vaba konspekt).

? 13.2 Lõpeta laused, täites punktide asemel vajalikud terminid ja mõisted.

1. Meetodite komplekt uute taimesortide, loomatõugude ja mikroorganismide tüvede loomiseks, millel on inimesele vajalikud omadused...

2. Inimese kunstlikult loodud sama liigi kultuurtaimede kogum, mida iseloomustavad teatud pärilikud omadused -.....

3. Taimede ja loomade lähedalt seotud isendite ristamine koos järgneva järglaste elujõulisuse vähenemisega on tavaliselt….

4. Genotüüpselt homogeensed järglased, mis on saadud isetolmlevalt isendilt selektsiooni teel, on...

5. Puhaste liinide ristamisel saadud hübriidide võimas areng on….

6. Sama liigi isendite ristamine, kes pole otseselt seotud, on...

7. Erinevatesse sortidesse, tõugudesse, liikidesse, taime- või loomaperekondadesse kuuluvate isendite loomulik või kunstlik ristamine -….

Õpik Sivoglazov V.I. Bioloogia: üldbioloogia. Algtase: õpik. 10-11 klassile. / SISSE JA. Sivoglazov, I.B. Agafonova, Zakharova E.T. -5. väljaanne, - M.: Bustard, 2009. - §3.18, lk.176-180.

Üldbioloogia: õpik 10. – 11. klassile. kokku oh. / toim. D.K. Beljajeva, G. Dymshits – 6. väljaanne. - M: Valgustus, 2014 . §34-37, lk 129-142

4. jagu. Evolutsiooniline õpetus.

Teema 4.1. Evolutsiooniteooria.

Ülesanne 14. Evolutsiooniliste ideede kujunemislugu. C. Linnaeuse teoste tähendus, J.B. Lamarck evolutsiooniideede arendamisel bioloogias. Charles Darwini evolutsiooniline õpetus.-1 tund.

Sihtmärk: kujundada arusaam Charles Darwini evolutsiooniteooria aluspõhimõtetest; näidata väljapaistvate teadlaste panust bioloogiateaduse arengusse.

Ülesanne iseseisvaks klassiväliseks tööks:

? 14.1 Valige õiged väited:

1. Lamarck lõi parima tehissüsteemi.

2. Linnaeus uskus, et liigid on olemas ja ei muutu.

3. Lamarck lõi esimese evolutsiooniteooria.

4. Lamarck uskus, et organismid muutuvad lihtsast keeruliseks.

5. Linnaeus jagas kõik loomad 5 klassi.

6. Lamarck eitas liikide varieeruvust.

7. Lamarck uskus, et liikide poolt elu jooksul omandatud omadused pärivad järeltulijad.

8. Linnaeus kehtestas liikide jaoks binaarse nomenklatuuri kasutamise.

? 14.2 Täitke tabel "Loodusliku valiku vormid"

? 14.3 Täitke tabel “Loodusliku ja kunstliku valiku võrdlus”

Loetlege valikutöö meetodid.

Peamised valikumeetodid hõlmavad selektsiooni, hübridisatsiooni, polüploidsust ja kunstlikku mutageneesi.

Kunstlik valik on inimese poolt majanduslikult kõige väärtuslikumate loomade ja taimede valimine, et saada neilt soovitud omadustega järglasi. Kunstlik valik on kõige olulisem valikumeetod ja peamine tegur, mis määrab koduloomade tõugude ja kultuurtaimede sortide mitmekesisuse.

Hübridisatsioon on oma omaduste poolest erinevate isendite loomulik või kunstlik ristamine, mis kuuluvad erinevatesse sortidesse, tõugudesse, tüvedesse ja liikidesse. Hübridisatsiooni tulemusena saadakse hübriidid.

Hübriidid tekivad genotüüpselt erinevate organismide pärilikkusmaterjali kombineerimisel ja neid iseloomustavad uued omadused või nende uued kombinatsioonid.

Aretus hõlmab ka erinevatesse liikidesse või isegi perekondadesse kuuluvate organismide ristamist. Nendel juhtudel toimub kaughübridiseerumine - üsna keeruline protsess, kuna erinevatesse liikidesse ja veelgi enam erinevatesse perekondadesse kuuluvatel organismidel on erinev geneetiline materjal (kromosoomide arv ja struktuur). Väga sageli põhjustab selline ristamine viljatute (steriilsete) hübriidide moodustumist, mis ei anna järglasi. Tänu aretusteadlaste hoolikale tööle on aga saadud paljunemisvõimelisi intergeneerilisi hübriide.

Kunstlik mutagenees on selektsioonimeetod, mis põhineb organismide kokkupuutel mutageenidega, mis põhjustavad erinevaid mutatsioone. Nende mutatsioonide põhjal luuakse sageli uusi sorte ja tüvesid. Mutageenidena kasutatakse tavaliselt ultraviolett- ja röntgenkiirgust, kokkupuudet neutronitega või kemikaalidega. Kunstlikku mutageneesi kasutatakse eriti laialdaselt uute mikroorganismitüvede väljatöötamisel.

Polüploidsus on polüploidide, st organismide tootmine, mille kromosoomide arv suureneb kaks, kolm või enam korda. See protsess viiakse läbi, mõjutades jagunevat rakku erinevate teguritega, mis katkestavad kromosoomide lahknemise poolustele. Kemikaalide, ioniseeriva kiirguse, kõrge või madala temperatuuri toimel on rakkude jagunemine häiritud ja see muutub näiteks tetraploidseks (4n). Polüploidid on suurema saagikusega, toitainerikkamad ja vastupidavamad ebasoodsatele keskkonnateguritele.

Massivaliku ja individuaalse valiku erinevused

Mille poolest erineb massivalik individuaalsest valikust?

Massivalikut iseloomustab asjaolu, et see viiakse läbi ainult fenotüübi järgi, s.t võttes arvesse ainult organismi tunnuste tervikut. Soovitud omadustega isendid võetakse järglastest ja ristatakse uuesti omavahel. Massivalikut kasutatakse tavaliselt risttolmlevate taimede ja loomade puhul. Selle valiku eesmärk on säilitada teatud tõug või teatud sort teatud majanduslikul tasemel.

Individuaalse selektsiooni käigus valitakse välja üks isend ja sellele järgneva taimede isetolmlemise või loomadel lähedaste ristamise teel aretatakse puhtad liinid. Puhtad liinid – geneetiliselt homogeensete (homosügootsete) organismide rühmad – on väärtuslik aretusmaterjal.

Heteroos

Mis on heteroos?

Heteroos väljendub esimese põlvkonna hübriidide suurenenud võimsuses võrreldes vanemvormidega. Erinevatesse tõugudesse või sortidesse (erinevatesse puhastesse liinidesse) kuuluvate vanemvormide ristamisel kogevad esimese põlvkonna hübriidid nähtust, mida nimetatakse heteroosiks.

Heteroos väljendub selles, et hübriididel on võrreldes vanemvormidega silmapaistvad omadused (suurem pikkus, kaal, vastupidavus haigustele jne). Heteroosi peamine põhjus on see, et heterosügootidel, mis on esimese põlvkonna hübriidid, ei tuvastata fenotüübis kahjulikke retsessiivseid geenialleele.

Vaade

Mis on liik?

Liik on organismide kogum, mida iseloomustab ühine päritolu ja millel on pärilik sarnasus kõigis tunnustes ja omadustes ning mis on võimeline end ristamise teel lõputult paljunema.

Tüübi kriteeriumid

Milliseid liigikriteeriume teate?

Liigikriteeriumid on iseloomulikud tunnused ja omadused, mille poolest mõned liigid teistest erinevad. Liigi jaoks pole absoluutset kriteeriumi. Erinevad kriteeriumid ainult koos võimaldavad eristada üht liiki teisest.

Morfoloogiline kriteerium on organismide välise ja sisemise struktuuri sarnasus.

Füsioloogiliseks kriteeriumiks on kõigi eluprotsesside sarnasus ja eelkõige paljunemise sarnasus, mis määrab võimaluse ristamise teel järglasi saada.

Geneetiline kriteerium - igale liigile iseloomulik kromosoomide kogum, nende suurus, kuju, DNA koostis.

Ökoloogiline kriteerium - liigi koht looduslikes organismikooslustes, spetsialiseerumine, liigi eksisteerimiseks vajalike keskkonnategurite kogumid.

Geograafiline kriteerium - liigi leviku piirkond looduses (piirkond).

Ajalooline kriteerium on esivanemate kooslus, liigi ühtne tekke- ja arengulugu.

Liikide arv Maal

Mitu liiki elab meie planeedil?

Teadlaste hinnangul elab Maal ligikaudu kolm korda rohkem liike kui seni registreeritud, tõenäoliselt 4–5 miljonit.

Rahvaarv

Mis on populatsioon?

Populatsioon on sama liigi organismide rühm, millel on võime vabalt ristuda ja säilitada oma olemasolu antud alal lõputult.

Liigi eksisteerimise tingimused

Miks eksisteerivad liigid populatsioonide kujul?

Bioloogiliste liikide olemasolu nõuab elu toetamiseks vajalikke tingimusi ja ressursse. Konkreetsele liigile sobivad tingimused kujunevad ruumis justkui eraldiseisvate “saarte” kujul. Liigid asustavad neid neile sobivaid "saartel" ja seetõttu ei jaotu nad kogu territooriumil ühtlaselt, vaid eraldi rühmadena - populatsioonidena.

Rahvastiku omadused

Millised omadused iseloomustavad populatsiooni kui organismide rühma?

Populatsiooni kui organismide rühma iseloomustavad omadused, mida ei saa rakendada üksikutele organismidele. Neid omadusi nimetatakse ka demograafilisteks näitajateks. Nende hulka kuuluvad: arvukus (organismide koguarv), sündimus (populatsiooni kasvutempo), suremus (inimeste surma tagajärjel populatsiooni vähenemise kiirus), vanuseline koosseis (isendite arvu suhe). erinevas vanuses).

Populatsioonide uurimise tähtsus

Mis on populatsioonide uurimise praktiline tähtsus? Too näiteid.

Populatsioonide uurimine on oluline neis toimuvate muutuste ennustamiseks ja nende reguleerimiseks. Näiteks puidu ülestöötamisel on väga oluline teada metsa taastamise kiirust, et õigesti planeerida raie intensiivsust. Sarnane on olukord loomapopulatsioonidega, mida inimesed kasutavad toidu või karusnaha tooraine hankimiseks.

Meditsiinilisest ja sanitaartehnilisest seisukohast on väikeste näriliste populatsioonide uurimine - inimestele ohtliku haiguse põhjustaja - katku kandja - praktiliselt oluline.