Селекція реферат з біології скачати безкоштовно гібридизація полиплодия мутагенезу відбір
Московський державний університет імені М. В. Ломоносова (МДУ імені М. В. Ломоносова)
1 Кількість завантажень
Селекція реферат з біології скачати безкоштовно гібридизація полиплодия мутагенезу відбір біотехнологія ботаніка мутація хромосоми білок цитоплазма схрещування інженерія Мічурін рослинництво Спадковість Виведення ге.
Додати в обране
2) Основні методи застосовні в селекції. а) Відбір. б) Гібридизація в) Полиплоидия г) Мутагенез.
3) Застосування селекції. а) У сільському господарстві. б) У тваринництві.
1.Що ТАКЕ СЕЛЕКЦІЯ.
Слово "селекція" походить від лат. "Selectio", 4ro в перекладі означає "вибір, відбір". Селекція це наука, яка розробляє нові шляхи і методи отримання сортів рослин та їх гібридів, порід тварин. Це також і галузь сільського господарства, що займається виведенням нових сортів і порід з потрібними для людини властивостями: високою продуктивністю, певними якостями продукції, несприйнятливих до хвороб, добре пристосованих до тих чи інших умов зростання.
2. ОСНОВНІ МЕТОДИ ЗАСТОСОВНІ У селекції.
Основа будь-якого сорту рослин чи породи тварин - родоначальник. Його цінність в накопиченні в генотипі. багатьох генів, що обумовлюють високу продуктивність або інші потрібні якості. Потомство від видатного родоначальника, схоже з ним за фенотипом і генотипом становить лінії тварин або рослин. Вони підтримуються цілеспрямованим відбором. Особливо відбір застосовується у тваринництві, де відбір виробників грає першорядну роль в племінну справу. У народі кажуть: "Виробник - половина стада".
Гибридизацией називають схрещування організмів з різною спадковістю. В результаті отримують новий організм, що поєднує спадкові задатки батьків. Для першого покоління гібридів часто характерний гетерозис. При гетерозису при схрещуванні організмів з різною спадковістю відбувається біохімічне збагачення гібрида у нього посилюється обмін речовин. У наступних
поколіннях ефект гетерозису поступово згасає. У вегетативно розмножуються рослин (картопля, плодові та ягідні культури) можливе закріплення гетерозису в потомство. Гібридизація застосовують для отримання цінних форм рослин і тварин. Схрещування особин, що належать до різних видів, називають віддаленою гібридизацією, а схрещування підвидів, сортів рослин чи порід тварин -внутрівідовой. У зоотехнії (наука про розведення, годівлі, змісті і правильному використанні сільськогосподарських тварин, теоретична основа тваринництва) розрізняють власне гібридизацію і міжпороднесхрещування тварин, потомство від яких називається помісну, гібриди. Помісі легко схрещуються між собою і дають потомство. Процес гібридизації, переважно природною
виду широко використовують в селекції рослин, за допомогою методу гібридизації створено більшість сучасних сортів сільськогосподарських культур.
У 1892 році український ботанік І.І. Герасимов досліджував вплив температури на клітини зеленої водорості спірогира і виявив дивовижне явище - зміна числа ядер в клітині. Після впливу низькою температурою або снодійним (хлороформом і хлоралгідрату) він спостерігав появу клітин без ядер, а також з двома ядрами. Перші незабаром гинули, а клітини з двома ядрами успішно ділилися. При підрахунку хромосом виявилося, що їх удвічі більше, ніж в звичайних клітинах. Так було відкрито спадкове зміна, пов'язане з мутацією генотипу, тобто всього набору хромосом в клітині. Воно отримало назву поліплоїдії, а організми зі збільшеним числом хромосом - полііплоідов.
У природі добре налагоджені механізми, що забезпечують збереження сталості генетичного матеріалу. Кожна материнська клітина при розподілі на дві дочірній суворо розподіляє спадкове речовина порівну. При статевому розмноженні новий організм утворюється в результаті злиття чоловічої і жіночої гамети. Щоб збереглося сталість хромосом у батьків і потомства, кожна гамета повинна містити половину числа хромосом звичайної клітини. І справді, відбувається зменшення в два рази числа хромосом, або, но назвали вчені редукційний розподіл клітини, при якому в кожну гамет потрапляє лише одна з двох гомологічних хромосом. Отже, гамета містить гаплоїдний набір хромосом - тобто по одній від кожної гомологічною пари. Всі соматичні клітини діпловдни. У них два набори хромосом, з яких одна надійшов від материнського організму, а інший від батькового. Полиплоидия успішно використовується в селекції.
У 20-х роках стало розвиватися мутаційна генетика - вчення про виникнення мутацій, тобто таких змін ознак організмів, які передаються у спадок. Мутації виникають в статевих клітинах. Радянський вчений Н.І. Вавилов встановив, що у споріднених рослин виникають подібні мутаційні зміни, наприклад у пшениці в забарвленням колоса, остистого. Ця закономірність пояснюється подібним складом генів в хромосомах споріднених видів. Відкриття Н.І. Вавилова одержало назву закону гомологічних рядів. На підставі його можна передбачати появу тих чи інших змін у культурних рослин. Мінливість організмів - одне з найважливіших проявів життя. У природі не існує двох абсолютно подібних особин Відмінності обумовлені спадковими і зовнішніми чинниками. Тому мінливість організмів виражається в двох формах: спадкової та модифікаційний. Зовнішній вигляд оточуючих нас організмів - це результат
складної взаємодії їх спадкової основи та
факторів навколишнього середовища. Кожна рослина в різних умовах виглядає по-різному. Наприклад, у вологий рік у рослин великі, м'ясисті листя, а в посушливий - дрібні, тонкі. Якби листя в сухих умовах залишалися такими ж великими, надлишкове випаровування вологи призвело б до їх загибелі. Властивість організмів реагувати на зміну навколишнього середовища названо нормою реакції. Модификационная мінливість грає величезну роль в збереженні і поширенні виду. Еволюція відбувається за рахунок спадкових змін, мутацій і рекомбінації спадкових факторів. У одного і того ж організму стабільність генів різна: один ген може мутувати у кілька разів частіше іншого. Відмінності в мутабельности відзначені не тільки між різними генами, але й різними формами виду. Схильність до мутированию не однакова і в різних видів .На частоту мутації впливають фізіологічні і біохімічні зміни, що відбуваються в клітині під впливом зовнішніх умов. Під дією деяких зовнішніх факторів кількість мутацій збільшується в сотні разів. Мутації з'являються в клітинах будь-яких тканин многоклетоточного організму. Якщо вони виникли в статевих клітинах, їх називають генеративних, в клітинах інших тканин теласоматіческімі. Цінність мутації різна, вона обумовлена типом розмноження організму. Генеративні мутації виявляються у зародків наступного покоління, а соматичні - тільки у тієї особи, у якої вони виникли, і по спадку іншому поколінню не передаються. Різновид соматичних мутацій у рослин - почковие мутації, що з'являються в меристемних клітинах точки росту стебла. Розвинувся з цієї клітини втечу повністю має мутантний ознака. Раніше ці мутації називали спорту. З такого спорту, виявленого у сорту яблуні Антонівка могилевская біла, І.В. Мічурін отримав відомий сорт Антонівкашестісотграммовая. Багато найкращі американські сорти яблуні також були створені використанням почкових мутацій. Цілий ряд цінних сортів картоплі також
відбувається спонтанно виниклих форм з соматичними мутаціями. До мутацій прийнято відносити різного роду генетичні перетворення, пов'язані з ядром і цитоплазмою клітини. Причиною мутації можуть бути хімічні зміни гена, дрібні і великі перебудови хромосом, зміна числа хромосом, а також зміни органел цитоплазми. Звідси назва різних типів мутацій. Генні або точкове мутації зачіпають зміни молекулярної структури молекули ДНК. Відбувається заміна або включення однієї пари азотистих основ, а також випаданні декількох їх пар. Результат дії генних мутацій-освіта білка нового типу або відсутність білка через перешкоди його синтезу. Мутації, пов'язані з розривами і перебудовами хромосом, називають хромосомними. Причиною виникнення мутацій в природних
умовах поки з повною достовірністю не встановлені. 00 1FМутаціі проводь мие штучним шляхом відбуваються за
рахунок впливу радіацією, дією хімічних речовин.
3. ЗАСТОСУВАННЯ Селекція.
З.а. В СІЛЬСЬКОМУ ГОСПОДАРСТВІ.
У сільському господарстві нашої країни посилено застосовується селекція для виведення нових сортів рослин. Завдяки їй
00 1Fуда лось в десятки разів, у порівнянні з 1917 роком підвищити
врожайність багатьох видів рослин на одиницю площі. 00 1FРастенія, ви наведені нашими селекціонерами успішно
вирощуються не тільки вУкаіни, а й за її межами. Сорти інтенсивного типу, виведені П.П. Лук'яненко (Безостая-1, Аврора, Кавказ), В.Н. Ремесло (Миронівська-808, Миронівська ювілейна, Іллічівка та інші.), З урожайністю в виробничих умовах 50-100 ц / га
займає в нашій країні і за кордоном мільйони гектарів.
З.Б. В ТВАРИННИЦТВІ.
Завдяки роботам радянських селекціонерів у тваринництві виведені цінні високопродуктивні породи великої рогатої худоби-Костромська, казахська білоголова; овець, аськанійськая, Горловкаая, казахський архаромеринос і ін. За допомогою селекції отримані каракульские вівці, що дають шкурки різного забарвлення. У птахівництві створені лінії, що використовуються для отримання скоростиглих гібридів м'ясного (бройлери) і яєчного напрямів. Посилюються роботи із селекції нових видів та порід тварин, що відповідають вимогам індустріальних технологій тваринництва, вдосконалюються племінні і продуктивні якості худоби та птиці.
Під біотехнологією розуміють сукупність промислових 00 1Fметодов, що використовують живі організми і біо логічні
процеси з метою виробництва для народного господарства і медицини різних речовин. У біотехнологічних процесах широко застосовують
00 1Fмікро організми (бактерії, нитчасті гриби, актиноміцети,
дріжджі). У величезних биореакторах (ферментерах) на 00 1Fспеціально під лайливих поживних середовищах вони
00 1Fнарабативают білок, лікарські недержавні препарати, ферменти і
ін. Велику роль відіграють мікроорганізми в забезпеченні
00 1Fжівот ринництва повноцінними кормовими білками. на
00 1Fотходах неф тяной промисловості, а також на метанолі,
етанолі, метан ростуть бактерії і дріжджі. Вони створюють велику масу білка, використовуваного як повноцінні кормові добавки. Цей білок багатий незамінною амінокислотою лізином, якого часто не вистачає в рослинній їжі, внаслідок чого затримується ріст тварин. Велике значення в біотехнології набувають методи,
00 1Fпо лучівшіе назва клітинної інженерії.
00 1FПредварітельно кліть ки штучно виділяють з
00 1Fорганізма і переносять на спе ціально створені
поживні середовища, де вони в стерильних умовах продовжують жити і розмножуватися. Такі клітинні культури (або культура тканин) можуть служити для продукції ценних- речовин 126 .- Наприклад, культура клітин рослини женьшень
00 1Fпродуцірует лікарська речовина, як і ціле рас тение.
Клітинні культури використовують і для гібридизації клітин. Застосовуючи деякі спеціальні прийоми, можна об'єднати клітини різного походження організмів,
00 1Fобичная Гібро дізація яких статевим шляхом неможлива.
Метод клітинної інженерії відкриває принципово новий спосіб створення гібридів на основі поєднання в єдину систему не статевий, а соматичних клітин. уже
00 1Fполучени гібридні клітини і орга нізми картоплі і
00 1Fтоматов, яблуні і вишні і деякі ін ші. відкриваються
величезні перспективи для створення людиною нових форм культурних рослин. У тварин отримання гібридних клітин також відкриває нові перспективи, головним чином для медицини. Наприклад, в культурі отримані гібриди між раковими
00 1Fклеткамі (обла дають здатністю до необмеженого
00 1Fросту) і деякі правила ми клітинами кровілімфоцітамі.
Останні виробляють речовини, що зумовлюють імунітет (несприйнятливість) до інфекційних, в тому
00 1Fчісле вірусним, захворювань. Викорис чаплі такі гібридні
00 1Fклеткі, можна отримувати цінні лекарствен ні речовини,
00 1Fповишающіе стійкість організму до инфек циям.
У біотехнології широко застосовують метод генної 00 1F (генети чеський) інженерії. Успіхи молекулярної біології
00 1Fі ге нетікі відкривають широкі перспективи управління
основними життєвими процесами шляхом перебудови 00 1Fгенотіпа. Дослі джень по перебудові генотипу
00 1Fзанімается генна інженерні нерія. Методи її дуже складні.
Сутність деяких з них зводиться до того, що в генотип організму вбудовуються або вилучаються з нього окремі гени або групи генів. Такі експерименти проводяться переважно на прокариотних організмах (бактеріях) і віруси, але є вже деякі дані, що показують
00 1Fвозможность застосування методів гені тичної інженерії
і на еукаріотних організмах. В результаті вбудовування в генотип раніше
відсутнього гена можна змусити клітину синтезувати білки, які вона раніше не синтезувала. Наприклад, в генотип бактерії кишкової палички вдалося ввести ген з
генотипу людини, що контролює синтез інсуліну - 00 1Fгормона у вуглеводному про мене. Інсулін широко використовується
в медицині при лікуванні порушень функції підшлункової 00 1Fжелези (діабет). У настою щее час промисловий синтез
00 1Fінсуліна буде здійснювала вляться при посередництві кишкової
палички з вбудованим геном інсуліну. Добре відомо, яке величезне значення для врожайності сільськогосподарських культур мають неорганічні сполуки азоту. Існують деякі види бактерій, що володіють чудовою здатністю фіксувати атмосферний азот, переводячи його в зв'язаний азот грунту. Поставлено завдання - гени, які контролюють фіксацію атмосферного азоту, ввести в генотип грунтових бактерій, які не мають цих генів. Рішення завдання матиме
00 1Fпервостепенное значення для рас теніеводства, абсолютно
00 1Fпо-новому постане питання про добрива ванні грунтів.
Значення біотехнології величезна, оскільки з її допомогою вирішуються серйозні проблеми. На базі мікробіології народилася і швидко розвивається ціла галузь
00 1F- мікробіологічна про промисловість. активно беручи участь
в рішенні Продовольчої програми СРСР, вона 00 1Fвипускает кошти інтенсифікації сель ського господарства:
високоефективні кормові добавки і 00 1Fпрепа рати '(кормові дріжджі, незамінні амінокислоти,
вітаміни, ферменти, кормові та ветеринарні антибіотики). 00 1FНалажен ви пуск мікробіологічних засобів захисту
рослин від шкідників і хвороб, бактеріальних добрив, а також препаратів для потреб харчової, текстильної, хімічної та інших галузей промисловості і для наукових цілей.