Одомашнивание растений. Одомашнивание животных и растений. Изучение доместикации и приручения. Примеры селекции и отбора

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Одомашнивание как начальный этап селекции. Селекция растений. Одомашнивание растений


Топ-7 одомашненных растений, которые раньше были дикими

  • Все
  • Авто
  • Техника
  • Кино
    • Фильмы
    • Сериалы
  • Страны
  • Туризм
  • Финансы
  • Люди
  • Медицина
  • Самое
  • Обзоры

Поиск

Топ Рейтинги Мира – рейтинги, топ-листы, спискиТоп Рейтинги Мира Автосалон МАС МОТОРС Топ Рейтинги Мира – рейтинги, топ-листы, списки Топ Рейтинги Мира – рейтинги, топ-листы, списки
  • Все
  • Авто
  • Техника
  • Кино
    • Фильмы
    • Сериалы
  • Страны
  • Туризм
  • Финансы
  • Люди
  • Медицина
  • Самое
  • Обзоры

basetop.ru

Одомашнивание животных и растений. Изучение доместикации и приручения. Примеры селекции и отбора

Одомашнивание животных и растений. Изучение доместикации и приручения. Примеры селекции и отбора

Удивительные истории в приручений

Тысячи лет люди жили вместе с животными которых они приручили и одомашнили. Животные давали массу дополнительных возможностей.

С их помощью перевозили грузы, охотились, разводили других животных, получали мясо, молоко и яйца, и даже играли с ними. Растение тоже были одомашнены. Почти на каждом континенте фрукты, овощи, зерно, орехи и клубни стоят в первых рядах источников пищи, давая щедрый урожай по сезону.

Многие тайны приручений некоторые народы хранили тысячи лет под угрозой смерти. Это относится к личинкам тутовых шелкопрядов в Китае, которых люди начали разводить для получения шелка в больших количествах, около 7.5 тыс. лет назад, судя по генетическим анализам.

Более 2 тыс. лет тайна оставалась не познанной для жителей других стран, которые покупали ткань за большие деньги. В результате чего и возник великий шелковый путь. На пути которого строились города и развивались другие цивилизации.

Ещё одним интересным примером доместика́ции является приручение лам, потомков верблюдов, инками, в Южной америке, которые строили великолепные города, но так и не смогли изобрести колесо. Кости лам были найдены при раскопках поселений людей в перуанских Андах и датированы в 6тыс лет.

Немало тайн связано и с арбузами, свидетельства селекции которых известны благодаря египтянам с 4 тыс лет назад.

Также на данный момент человек смог приручить одно единственное насекомое - пчелу...

Было время, когда видов, которые сейчас населяют наши дома, города и фермы, не существовало. Когда-то либо люди приводили животных силой из дикой природы и приручали их, либо животные сами ориентировались на создаваемые человеком экологические ниши, тем самым приручая самих себя.

Разнообразные варианты присущи разным видам животных и вызывают частые споры среди учёных. Но каким бы способом не были приручены животные отпечаток этого процесса остаётся в их генах, отделяя таким образом одомашненные виды от видов, которые ещё остались в дикой природе и от тех, которые были их предками в прошлом.

На протяжении многих лет учёные хотят узнать о том как древние люди одомашнивали животных и растения. При этом возникает много вопросов, таких как: Какие люди впервые начали одомашнивание?

Сколько времени это заняло?

Какая группа людей впервые превратила туров в молочных коров? Или эта идея пришла в голову разным народам жившим на планете? И в какой период времени? Даже собаки - одни из самых старых друзей человека, вызывают вопросы о своём появлении.

За долгий период изучения различными методами, доступными на разных стадиях, получались и разные результаты. Многие результаты полученные археологическими методами в прошлом, сейчас ставятся под сомнение после изучения более современными методами. Особенно после изучения ДНК, которое ранее было недоступно.

Поэтому исследования которые проводятся в настоящее время проходят поистине захватывающую фазу. Исследование геномов диких и одомашненных животных а также растений дает эволюционным генетикам новый ключ к разгадке изменений, которые отделяют одомашненные разновидности от диких.

Многие методы изучения появились лишь за последние два-три года.

Анализируя ранние археологические находки с использованием методов изучения ДНК, можно получить много новых невероятных результатов. Которые уже переписывают истории одомашнивания риса, лошадей и куриц.

Также возникает много новых гипотез, которые проливают свет на основные изменения в эмбрионах многих одомашненных разновидностей. Одна из них стремится объяснять, как процесс приручения вызывает изменения в появлении, воспроизводстве и физиологии целого ряда одомашненных животных.

Так совокупность клеток у позвоночных, выделяющихся из краевых отделов нервного желобка во время его замыкания в нервную трубку, под названием Нервный гребень может вызывать так называемый синдром приручения. Однако очень трудно провести грань между уже одомашненным животным и его диким предком, нет ясности, по каким критериям можно судить. Ведь не достаточно обнаружить факт близкого сосуществования.

Источники:

antropogenez.ru

nature.com/articles/srep28136

sciencedirect.com/science/article/pii/S000334721100546X

sciencenews.org/article/dna-evidence-rewriting-domestication-origin-stories bionet.nsc.ru

и другие.

antimrakobes.mirtesen.ru

Одомашнивание как начальный этап селекции. Селекция растений

Тема: «Одомашнивание как начальный этап селекции. Селекция растений» Задачи: Дать характеристику одомашниванию, как начальному этапу селекции, изучить центры происхождения культурных растений и домашних животных

Тема: «Одомашнивание как начальный этап селекции. Селекция растений»

Задачи:

Дать характеристику одомашниванию, как начальному этапу селекции, изучить центры происхождения культурных растений и домашних животных

Селекция как наука Селекция — наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика. Для успешного решения задач, стоящих перед селекцией, академик Н.И.Вавилов особо выделял значение: Изучение сортового, видового и родового разнообразия интересующей нас культуры; Изучение влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков; Изучение наследственной изменчивости; Знание закономерностей наследования признаков при гибридизации; Особенностей селекционного процесса для само- или перекрестноопылителей, стратегии искусственного отбора. Н.И.Вавилов

Селекция как наука

Селекция — наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

Для успешного решения задач, стоящих перед селекцией, академик Н.И.Вавилов особо выделял значение:

  • Изучение сортового, видового и родового разнообразия интересующей нас культуры;
  • Изучение влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков;
  • Изучение наследственной изменчивости;
  • Знание закономерностей наследования признаков при гибридизации;
  • Особенностей селекционного процесса для само- или перекрестноопылителей, стратегии искусственного отбора.

Н.И.Вавилов

Селекция как наука Породы, сорта, штаммы — искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками. Каждая порода животных, сорт растений, штамм микроорганизмов приспособлены к определенным условиям, поэтому в каждой зоне нашей страны имеются специализированные сортоиспытательные станции и племенные хозяйства для сравнения и проверки новых сортов и пород. Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала, с этой целью Н.И.Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. К 1940 году во Всесоюзном институте растениеводства насчитывалось 300 тыс. образцов. Н.И.Вавилов

Селекция как наука

Породы, сорта, штаммы — искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Каждая порода животных, сорт растений, штамм микроорганизмов приспособлены к определенным условиям, поэтому в каждой зоне нашей страны имеются специализированные сортоиспытательные станции и племенные хозяйства для сравнения и проверки новых сортов и пород.

Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала, с этой целью Н.И.Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. К 1940 году во Всесоюзном институте растениеводства насчитывалось 300 тыс. образцов.

Н.И.Вавилов

Центры происхождения культурных растений Но с позиций лысенковщины, занявшей в то время руководящие позиции в биологической науке России и считавшей, что определяющую роль в создании новых форм играет окружающая среда, эта коллекция была не нужна. Работы по пополнению коллекции были прекращены. В настоящее время коллекция пополняется и является основой для работ по селекции любой культуры, в настоящее время в коллекции более миллиона образцов различных видов и сортов растений. Н.И.Вавилов установил центры происхождения культурных растений , где находится наибольшее видовое и сортовое многообразие культурных растений. Наиболее богатыми по количеству культур являются древние центры цивилизации, именно там наиболее ранняя культура земледелия, более длительное время проводится искусственный отбор и селекция растений. Н.И.Вавилов

Центры происхождения культурных растений

Но с позиций лысенковщины, занявшей в то время руководящие позиции в биологической науке России и считавшей, что определяющую роль в создании новых форм играет окружающая среда, эта коллекция была не нужна. Работы по пополнению коллекции были прекращены.

В настоящее время коллекция пополняется и является основой для работ по селекции любой культуры, в настоящее время в коллекции более миллиона образцов различных видов и сортов растений.

Н.И.Вавилов установил центры происхождения культурных растений , где находится наибольшее видовое и сортовое многообразие культурных растений. Наиболее богатыми по количеству культур являются древние центры цивилизации, именно там наиболее ранняя культура земледелия, более длительное время проводится искусственный отбор и селекция растений.

Н.И.Вавилов

Центры происхождения культурных растений Центры происхождения Местоположение 1. Южноазиатский тропический Культивируемые растения Тропическая Индия, Индокитай, о-ва Юго-Восточной Азии Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия Страны по берегам Средиземного моря Абиссинское нагорье Африки Южная Мексика Западное побережье Южной Америки 2. Восточноазиатский 3. Юго-Западноазиатский 4. Средиземноморский 5. Абиссинский 6. Центральноамериканский 7. Южноамериканский Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений) Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры — слива, вишня и др. (20% культурных растений) Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений) Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений) Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник Картофель, томаты, ананас, хинное дерево.

Центры происхождения культурных растений

Центры происхождения

Местоположение

1. Южноазиатский тропический

Культивируемые растения

Тропическая Индия, Индокитай, о-ва Юго-Восточной Азии

Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань

Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия

Страны по берегам Средиземного моря

Абиссинское нагорье Африки

Южная Мексика

Западное побережье Южной Америки

2. Восточноазиатский

3. Юго-Западноазиатский

4. Средиземноморский

5. Абиссинский

6. Центральноамериканский

7. Южноамериканский

Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений)

Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры — слива, вишня и др. (20% культурных растений)

Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений)

Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений)

Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго

Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник

Картофель, томаты, ананас, хинное дерево.

Центры происхождения домашних животных Древние центры цивилизации являются центрами происхождения различных пород домашних животных, там более длительное время проводится искусственный отбор и селекция животных,.

Центры происхождения домашних животных

Древние центры цивилизации являются центрами происхождения различных пород домашних животных, там более длительное время проводится искусственный отбор и селекция животных,.

Основные методы селекции растений Отбор Гибридизация Естественный отбор Аутбридинг (неродствен-ное скрещивание) Искусственный отбор Инбридинг (близкород - ственное скрещивание) Массо-вый отбор Индиви-дуальный отбор Чистая линия – потомство одной гомозиготной самоопыленной особи Перекрестно-опыляемые растения (рожь, кукуруза, подсолнечник) Самоопыляемые растения (пшеница, ячмень, горох)

Основные методы селекции растений

Отбор

Гибридизация

Естественный отбор

Аутбридинг (неродствен-ное скрещивание)

Искусственный отбор

Инбридинг (близкород - ственное скрещивание)

Массо-вый отбор

Индиви-дуальный отбор

Чистая линия – потомство одной гомозиготной самоопыленной особи

Перекрестно-опыляемые растения (рожь, кукуруза, подсолнечник)

Самоопыляемые растения (пшеница, ячмень, горох)

1-3. Искусственный и естественный отбор 1. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). Результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления. 2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). Потомство от одной особи является гомозиготным и называется чистой линией . 3. Естественный отбор играет определяющую роль, так как на любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды.

1-3. Искусственный и естественный отбор

1. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). Результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). Потомство от одной особи является гомозиготным и называется чистой линией .

3. Естественный отбор играет определяющую роль, так как на любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды.

4-5. Инбридинг, эффект гетерозиса 4. Инбридинг (близкородственное скрещивание ) используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений (например, для получения линий кукурузы). Инбридинг приводит к «депрессии», поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние! 5. Гетерозис («жизненная сила») – явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы. Этапы получения гетерозисных растений Подбор растений, которые дают максимальных эффект гетерозиса (прибавка урожая до 30%) Получение путем инбридинга большое количество семян этих растений – двух инбредных линий Сохранение линий путем инбридинга и скрещивание линий между собой с целью получения гетерозисных семян, так как при перекрестном опылении эффект гетерозиса затухает

4-5. Инбридинг, эффект гетерозиса

4. Инбридинг (близкородственное скрещивание ) используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений (например, для получения линий кукурузы). Инбридинг приводит к «депрессии», поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние!

5. Гетерозис («жизненная сила») – явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы.

Этапы получения гетерозисных растений

  • Подбор растений, которые дают максимальных эффект гетерозиса (прибавка урожая до 30%)
  • Получение путем инбридинга большое количество семян этих растений – двух инбредных линий
  • Сохранение линий путем инбридинга и скрещивание линий между собой с целью получения гетерозисных семян, так как при перекрестном опылении эффект гетерозиса затухает
4-5. Инбридинг, эффект гетерозиса Объясняют эффект гетерозиса две гипотезы: Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса AAbbCCdd x aaBBccDD AaBbCcDd АА х аа Аа Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование)

4-5. Инбридинг, эффект гетерозиса

Объясняют эффект гетерозиса две гипотезы:

Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса

AAbbCCdd x aaBBccDD

AaBbCcDd

АА х аа

Аа

Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование)

6. Перекрестное опыление самоопылителей Перекрестное опыление самоопылителей используется с целью получения новых сортов Например, при создании новых сортов пшеницы поступают следующим образом: У цветков растений одного сорта удаляются пыльники Растения двух сортов накрываются общим изолятором Рядом в сосуде с водой ставятся растения другого сорта В результате получают гибридные семена Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов

6. Перекрестное опыление самоопылителей

Перекрестное опыление самоопылителей используется с целью получения новых сортов

Например, при создании новых сортов пшеницы поступают следующим образом:

  • У цветков растений одного сорта удаляются пыльники
  • Растения двух сортов накрываются общим изолятором
  • Рядом в сосуде с водой ставятся растения другого сорта
  • В результате получают гибридные семена

Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов

7. Полиплоидия Полиплоидия. Полиплоиды – растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Естественные полиплоиды – пшеница, картофель и др., выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы. Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином . Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.

7. Полиплоидия

Полиплоидия. Полиплоиды – растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.

Естественные полиплоиды – пшеница, картофель и др., выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином . Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.

8. Отдаленная гибридизация Отдаленная гибридизация – скрещивание растений, относящихся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз.

8. Отдаленная гибридизация

Отдаленная гибридизация – скрещивание растений, относящихся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз.

8. Отдаленная гибридизация В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид . Он скрестил редьку (2 n = 18 редечных хромосом) и капусту (2 n = 18 капустных хромосом). У гибрида 2 n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян. С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена. Таким способом были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др.

8. Отдаленная гибридизация

В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид . Он скрестил редьку (2 n = 18 редечных хромосом) и капусту (2 n = 18 капустных хромосом). У гибрида 2 n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян.

С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена. Таким способом были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др.

9-10. Соматические мутации, мутагенез Использование соматических мутаций . С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур . Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использование химических мутагенов.

9-10. Соматические мутации, мутагенез

Использование соматических мутаций .

С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур .

Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использование химических мутагенов.

10. Хромосомная инженерия Методы хромосомной инженерии. Эффективно используются в селекции растений. Одна группа методов основана на введении в генотип растительного организма пары чужих гомологичных хромосом, контролирующих развитие нужных признаков, или замещении одной пары гомологичных хромосом на другую. На этом основаны методы получения замещенных и дополненных линий, с помощью которых в растениях собираются признаки, приближающие к созданию «идеального сорта». Очень перспективен метод гаплоидов , основанный на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Например, выращивают из пыльцевых зерен кукурузы гаплоидные растения, содержащие 10 хромосом, затем хромосомы удваивают и получают диплоидные (10 пар хромосом), полностью гомозиготные растения всего за 2 — 3 года вместо 6 — 8 летнего инбридинга. Сюда же можно отнести и получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом.

10. Хромосомная инженерия

Методы хромосомной инженерии.

Эффективно используются в селекции растений. Одна группа методов основана на введении в генотип растительного организма пары чужих гомологичных хромосом, контролирующих развитие нужных признаков, или замещении одной пары гомологичных хромосом на другую. На этом основаны методы получения замещенных и дополненных линий, с помощью которых в растениях собираются признаки, приближающие к созданию «идеального сорта».

Очень перспективен метод гаплоидов , основанный на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Например, выращивают из пыльцевых зерен кукурузы гаплоидные растения, содержащие 10 хромосом, затем хромосомы удваивают и получают диплоидные (10 пар хромосом), полностью гомозиготные растения всего за 2 — 3 года вместо 6 — 8 летнего инбридинга.

Сюда же можно отнести и получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом.

11. Клеточная инженерия, клеточные культуры Методы клеточной инженерии связаны с культивированием отдельных клеток в питательных средах, где они образуют клеточные культуры . Оказалось, что клетки растений и животных, помещенных в питательную среду, содержащую все необходимые для жизнедеятельности вещества, способны делиться. Клетки растений обладают еще и свойством тотипотентности , то есть при определенных условиях они способны сформировать полноценное растение.

11. Клеточная инженерия, клеточные культуры

Методы клеточной инженерии связаны с культивированием отдельных клеток в питательных средах, где они образуют клеточные культуры . Оказалось, что клетки растений и животных, помещенных в питательную среду, содержащую все необходимые для жизнедеятельности вещества, способны делиться. Клетки растений обладают еще и свойством тотипотентности , то есть при определенных условиях они способны сформировать полноценное растение.

12. Клеточная инженерия, получение гибридом Гибридизации клеток, получение гибридом. Например, разработана методика гибридизации протопластов соматических клеток. Удаляются клеточные оболочки и сливаются протопласты клеток организмов, относящихся к разным видам — картофеля и томата, яблони и вишни.

12. Клеточная инженерия, получение гибридом

Гибридизации клеток, получение гибридом. Например, разработана методика гибридизации протопластов соматических клеток. Удаляются клеточные оболочки и сливаются протопласты клеток организмов, относящихся к разным видам — картофеля и томата, яблони и вишни.

13. Генная инженерия, трансгенные растения Бактерия Bacillus thuringiensis вырабатывает эндотоксин , разрушающий желудок насекомых и совершенно безвреден для млекопитающих. Из бактерии выделили этот ген и ввели его в в плазмиду почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens . Этой бактерией были заражены кусочки растительной ткани, выращиваемой на питательной среде.

13. Генная инженерия, трансгенные растения

Бактерия Bacillus thuringiensis вырабатывает эндотоксин , разрушающий желудок насекомых и совершенно безвреден для млекопитающих. Из бактерии выделили этот ген и ввели его в в плазмиду почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens . Этой бактерией были заражены кусочки растительной ткани, выращиваемой на питательной среде.

13. Генная инженерия, трансгенные растения Через некоторое время плазмиды, несущие ген белка-токсина, внедрились в растительные клетки и ген встроился в ДНК растений. Затем из этих кусочков вырастили полноценные растения. Гусеницы насекомых вредителей погибали на этом растении. Описанным путем к настоящему времени получили формы картофеля, томатов, табака, рапса, устойчивые к разнообразным вредителям.

13. Генная инженерия, трансгенные растения

Через некоторое время плазмиды, несущие ген белка-токсина, внедрились в растительные клетки и ген встроился в ДНК растений. Затем из этих кусочков вырастили полноценные растения. Гусеницы насекомых вредителей погибали на этом растении. Описанным путем к настоящему времени получили формы картофеля, томатов, табака, рапса, устойчивые к разнообразным вредителям.

13. Генная инженерия, трансгенные растения Молекулярные биологи передали винограду ген морозоустойчивости от дикорастущего родственника капусты брокколи. Получение морозостойкого сорта заняло всего год (вместо 30 лет). Трансгенные растения выращивают во многих странах мира. На первом месте по размеру площадей под трансгенными растениями находятся США, Аргентина и Китай. Больше всего земли занимают трансгенные соя, кукуруза, хлопок, рапс и картофель.

13. Генная инженерия, трансгенные растения

Молекулярные биологи передали винограду ген морозоустойчивости от дикорастущего родственника капусты брокколи. Получение морозостойкого сорта заняло всего год (вместо 30 лет). Трансгенные растения выращивают во многих странах мира. На первом месте по размеру площадей под трансгенными растениями находятся США, Аргентина и Китай. Больше всего земли занимают трансгенные соя, кукуруза, хлопок, рапс и картофель.

Поясните рисунок

Поясните рисунок

Поясните рисунок:

Поясните рисунок:

Поясните рисунок:

Поясните рисунок:

Повторение Какие формы искусственного отбора применимы при селекции растений? Какой вид отбора применим к растениям-самоопылителям? Приведите два примера перекрестноопыляемых растений. Как называется самоопыление перекрестноопыляемых растений? Что такое

Повторение

  • Какие формы искусственного отбора применимы при селекции растений?
  • Какой вид отбора применим к растениям-самоопылителям?
  • Приведите два примера перекрестноопыляемых растений.
  • Как называется самоопыление перекрестноопыляемых растений?
  • Что такое "чистые линии"?
  • Как совместить признаки различных сортов самоопыляемых растений?
  • Как называется явление повышения урожайности у кукурузы при скрещивании гомозиготных линий, полученных путем самоопыления?
  • Почему бесплодны отдаленные гибриды?
  • Как можно преодолеть бесплодие отдаленных гибридов?
  • Приведите примеры культурных растений, созданных с помощью отдаленной гибридизации.
  • Приведите примеры полиплоидных растений.

multiurok.ru

Биология как основа биотехнологии и медицины. Одомашнивание растений и животных » mozok.click

Когда вы знакомились с различными группами живых организмов, то рассматривали их значение для человека. вспомните виды культурных растений и домашних животных, с которыми вы ознакомились, изучая биологию.

Одомашнивание растений

Одомашнивание — это процесс изменения популяций растений или животных, вследствие которого они становятся приспособленными к содержанию в неволе и использованию человеком. Одомашнивание осуществляют с целью получения от растений и животных продуктов питания, промышленной продукции или в других целях (транспорт, охрана и т. д.).

Одомашнивание растений человеком в разных регионах нашей планеты происходило независимо друг от друга. Сами регионы, в которых происходило одомашнивание, обладали определенными особенностями. Кроме благоприятных климатических условий необходимо было также наличие определенных видов растений с достаточно крупными плодами, проживание многочисленного населения, наличие социальных условий для образования оседлых поселений. Поэтому существовало только несколько центров происхождения растений. выявил эти центры ученый, генетик и селекционер Н. И. вавилов (рис. 53.1).

Основные центры происхождения культурных растений

Название

центра

Место расположения

Растения, происходящие из этого центра

Восточноазиат

ский

Китай

Просо, соя, мандарин, лещина, грецкий орех

Индо-Малайский

Малайский архипелаг, Филиппины, Индокитай

Банан, кокосовая пальма, апельсин, черный перец, рис

Индийский

Индия, Бирма

Баклажан, лимон, манго, гречка, огурец

Средне

азиатский

Часть Пакистана, Афганистан, Таджикистан, Узбекистан

Дыня, лук огородный, чеснок, конопля

Переднеазиат

ский

Малая Азия, Закавказье, Иран, часть Туркменистана

Пшеница, рожь, ячмень, горох, слива, груша, финиковая пальма

Средиземномор

ский

Балканы, Греция, Италия

Оливковое дерево, виноград, горчица, капуста, морковь, свекла, укроп

Эфиопский

Эфиопия, Судан, Эритрея

Сорго, кофе, арбуз, кола, кунжут

Центральноаме

риканский

Центральная Америка, Антильские острова

Кукуруза, какао, батат, подсолнечник, табак

Американский

Горные районы Колумбии, Эквадора, Перу, Боливии

Картофель, помидор, арахис, ананас, гевея

Одомашнивание животных

Процесс одомашнивания животных мог происходить двумя способами. Первый — образование мутуалистических взаимоотношений между двумя видами. Такие связи часто возникают в природных экосистемах. второй — целенаправленное приручение человеком животных для получения от них определенных продуктов (мяса, шерсти и т. д.).

Первым способом происходило одомашнивание собак и котов. Современные домашние собаки прошли процесс одомашнивания примерно 10 000 лет назад на территории Азии.

Коты стали домашними чуть позже. Они заняли нишу «охотников на грызунов», когда в Переднеазиатском центре происхождения растений стали создавать запасы зерна. Эти запасы стали объектом нападения грызунов и, соответственно, причиной одомашнивания кошек.

Другие домашние животные приручались человеком целенаправленно в период от 8 до 2 тысяч лет назад. Большинство домашних животных были одомашнены на территории Евразии. Только индюки, морские свинки и ламы были одомашнены в Америке (рис. 53.2, с. 204).

Закономерности одомашнивания

Если присмотреться к тому, где и какие животные одомашнивались, то можно заметить странные расхождения. Так, 10 тысяч лет назад в Евразии жили 72 вида млекопитающих с массой тела более 30 кг. Из них человек одомашнил 13 видов. в Африке в эти времена существовал 51 такой вид, но не был одомашнен ни один из них. в Америке из 24 подходящих видов одомашнили один-единственный вид — ламу. в Австралии единственным претендентом был один из видов кенгуру (все остальные были слишком маленькими), который так и не стал домашним.

Дело в том, что для успешного одомашнивания вида он должен соответствовать определенным требованиям. Животные должны достаточно быстро расти, быть неприхотливыми к пище, образовывать в естественных условиях группы с определенной социальной структурой (стада или стаи), не проявлять к человеку чрезмерной агрессивности и т. д. И если хоть одно из требований не выполняется, одомашнивание вида является крайне сомнительным. Так, одомашнивания зебр не произошло именно из-за чрезмерной агрессивности этих животных. А одомашниваниее слонов было невыгодным из-за слишком длительного периода их выращивания, хотя приручение диких слонов не вызывает трудностей.

Растения и животные одомашнивались человеком в период от 2 до 10 тысяч лет назад. Существует несколько центров происхождения культурных растений и домашних животных. важнейшие виды культурных растений были одомашнены на территории Евразии, Центральной и Южной Америки. Большая часть домашних животных была одомашнена на территории Евразии. Для успешности процесса одомашнивания виды животных должны были соответствовать определенным требованиям.

Проверьте свои знания

1. Какие существуют виды культурных растений и домашних животных? 2. Какие существуют центры происхождения культурных растений? 3*. Составьте список культурных растений, которые выращивают в вашей местности, и распределите их на группы по месту происхождения. 4*. Зебры чрезвычайно трудно поддаются одомашниванию. Предложите гипотезу, которая объясняет этот факт.

 

Это материал учебника Биология 9 класс Задорожный

 

mozok.click

Одомашнивание растений и животных. Исцеление от эмоциональных травм – путь к сотрудничеству, партнерству и гармонии

Одомашнивание растений и животных

Когда наши предки выбрали себе место для постоянного жилья, они уже достаточно знали о съедобных растениях, злаках, корнеплодах, фруктах, орехах, рыбе и дичи. И конечно же, предпочтение они отдавали тому, что было проще собирать и что было вкуснее всего. Так начался стихийный процесс селекции.

Представьте себе дикую траву – скажем, предка современной пшеницы. Ее зерна созревают в разное время и постепенно падают на землю. Теперь представьте, как наши предки собирали этот урожай. Некоторые зерна уже осыпались и затерялись в траве. А некоторые остались в колосе – и спелые, но не вывалившиеся из чешуек, и те, что еще не налились; они-то и попали в мешок. Значит, в урожае пшеницы оказалось больше позднеспелых зерен. Теперь представим себе судьбу тех зерен, что не были размолоты в муку. Часть просыпалась возле селения, часть выброшена с мусором, еще часть вышла с экскрементами. На следующий год здесь поднимутся новые побеги и дадут чуть больше позднеспелых и непроклюнувшихся зерен, чем дикая пшеница. Люди, конечно, соберут и эти зерна, выросшие так близко к деревне, и весь процесс повторится снова. Год за годом позднеспелых зерен в урожае становилось все больше, а с началом планомерного сева этот процесс ускорился. Чтобы полностью одомашнить злак, требуется от двухсот до трехсот лет. После этого он уже не сможет расти в дикой природе, так как все зерна будут оставаться на колосе[150].

То же самое происходило, когда наши предки стали собирать самые большие и вкусные овощи и фрукты. Плоды, выросшие годы спустя вокруг селений, были крупнее, сочнее и слаще диких. За растениями в этих первых стихийных садах и огородах было легче ухаживать – поливать в сухую погоду, выпалывать сорняки. Позже их семена начали сеять намеренно, и собранный урожай оказался ценным товаром в торговле с соседями-кочевниками[151]. Следующим шагом в развитии сельского хозяйства стали палки-копалки и мотыги – ими было удобно разрыхлять землю, а там, где осадки выпадали нечасто, люди придумали оросительную систему – дождевая вода собиралась в канальцы и питала растения.

Вероятно, и первые животные были одомашнены неосознанно. Сначала наши прародители могли подманивать кормом или солью пасущихся в окрестностях травоядных на расстояние поражения. Позже, вместо того чтобы убивать и разделывать всех животных сразу, было решено оставлять некоторых живыми, держать в неволе и резать по мере надобности. Так в селениях появился осиротевший молодняк. Более спокойных, смирных и продуктивных особей оставляли на шерсть, молоко и разведение, а остальных забивали на мясо. Так древние люди вырастили себе послушные стада.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

esoterics.wikireading.ru

Лекция. Одомашнивание – начальный этап селекции.

План

1 Селекция как наука и ее задачи.

2 Одомашнивание, как начальный этап селекции

3 Центры происхождения культурных растений

1. Слово «селекция» означает отбор. Однако практически под селекцией понимается наука о создании новых и улучшении су­ществующих пород домашних животных и сортов культурных растений, а также штаммов микроорганизмов. Порода, сорт и штамм — это искусственно полученные популяции с определен­ным комплексом признаков. Вместе с тем под селекцией под­разумевают и сам процесс изменения животных, культурных растений и различных микроорганизмов, осуществляемый в ин­тересах человека. Следовательно, селекция есть род практичес­кой деятельности людей.

Что такоеселекция? В широком смысле слова селекция как процесс изменения домашних животных и культурных расте­ний, по выражению Н. И. Вавилова, «представляет собой эво­люцию, направляемую волей человека». Как род практической деятельности людей селекция возникла еще на заре человечес­кой культуры. Однако селекция стала наукой сравнительно не- давно. Теория селекции стала успешно развиваться благодаря эволюционной теории Ч. Дарвина о творческой роли отбора, а затем на основе генетики.

Все современные сорта растений и породы животных, без ко­торых немыслима современная цивилизация, созданы челове­ком благодаря селекции. В наше время перед селекцией стоят громадные задачи по созданию новых высокопродуктивных по­род животных и сортов растений, приспособленных к услови­ям современного индустриального сельского хозяйства, а также нужных человеку штаммов микроорганизмов.

Важное место в теории селекции занимает генетика, поэто­му развитие генетических основ селекции необходимо для сель­скохозяйственной практики.

2. Одомашнивание как первый этап селекции.Все современ­ные домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных и рас­тений в культурные формы называют одомашниванием. Глав­ным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. Если самка первобытного тура — предка современного крупного рогатого скота — продуцировала лишь десятки или сотни килограммов молока, необходимые ей для кормления теленка, то отдельные коровы современных пород дают до 15 000кг молока за лакта­цию, т. е. за период между отелами.

Для животных, например, первым условием, а вместе с тем и показателем одомашнивания было создание (путем отбора) осо­бей, способных к контактам с человеком, к сосуществованию с ним. Иначе говоря, человек изменял поведение животных, пре­вращая их из диких в домашних. В условиях естественной при­роды культурные, т. е. одомашненные, формы существовать, как правило, не могут.

Уже на первых этапах процесс одомашнивания вызвал рез­кое повышение изменчивости животных и растений, что созда­ло предпосылки для успешного осуществления искусственного отбора. В результате этого между породами современных домаш­них животных и сортами растений возникли большие различия. Эти различия во многих случаях превышали различия не толь­ко между видами, но даже родами.

Первые попытки одомашнивания животных и растений пред­принимались людьми еще за 20—30 тыс. лет до н. э. Одомаш­нивание животных началось, вероятно, со случайного выращи­вания диких животных человеком. Некоторые из этих еще ди­ких животных могли существовать в контакте с человеком и начали размножаться в условиях, созданных для них. Так на­чался первый этап их одомашнивания.

Широкое одомашнивание начинается с VIII—VI тыс. до н. э. Именно тогда человек вовлек в культуру подавляющее большин­ство животных и растений. Некоторые виды животных и растений были одомашнены значительно позднее. Так, кроликов люди стали разводить лишь в Средневековье, сахарную свеклу стали возделывать как поле­вое сахарное растение только в XIX в., а мяту — в XX в.

В наше время человек для удовлетворения своих потребнос­тей продолжает одомашнивать новые виды животных и расте­ний. Для получения высококачественной пушнины в XX столе­тии создана новая отрасль животноводства — пушное зверовод­ство. Несомненно, человек в дальнейшем будет вовлекать в одо­машнивание все новые виды животных и растений.

3. Центры происхождения культурных растений.Выдающийся вклад в развитие представлений о центрах происхождения куль­турных растений внесли Н. И. Вавилов и его сотрудники.

В результате многочисленных экспедиций, организованных Н. И. Вавиловым в самые отдаленные уголки планеты, где воз­никли древние земледельческие цивилизации, была собрана уни­кальная, самая крупная в мире коллекция разнообразных куль­турных растений. Именно она послужила фундаментом той ог­ромной коллекции, которая ныне находится в институте расте­ниеводства им. Н. И. Вавилова (Санкт-Петербург) и активно слу­жит интересам науки и практики.

В настоящее время выделяют восемь главных центров про­исхождения культурных растений (табл.). Исследования пока­зали, что родоначальником культурного риса стали два диких вида этого растения — азиатский и африканский. Из 20 диких видов ячменя (многолетних) был одомашнен лишь один вид — двурядный ячмень. Главные центры происхождения культурных растенийи их одомашнивания

Название центра Одомашненные растения
1. Индонезийско-Индокитайский 2. Китайско-Японский 3. Среднеазиатский 4. Переднеазиатский 5. Средиземноморский 6. Африканский 7. Южноамериканский 8. Среднеамериканский Бананы, сахарная пальма, саговая паль­ма, хлебное дерево, сахарный тростник Рис, просо, соя, шелковица Горох, лен, морковь, лук, миндаль, грец­кий орех, виноград Пшеница, рожь, ячмень, овес, нут, че­чевица Оливковое дерево, капуста, брюква, лю­пин Сорго, кунжут, клещевина, хлопчатник, арбуз, кофе Маниок, фасоль, томаты, арахис, ананас, картофель Кукуруза, фасоль, тыква, красный пе­рец, табак, какао

Овес и рожь одомашнены значительно позднее, чем пшени­ца и ячмень. До этого они существовали как дикие растения, засорявшие посевы пшеницы.

О происхождении и систематическом положении современ­ных культурных растений судят на основе сравнительно-морфо­логического, физиологического исследования, а также изучения структуры хромосом.

Районы одомашнивания животных.Районы одомашнивания животных, как можно судить на основании современных зооло­гических и археологических исследований, связаны с центрами происхождения культурных растений. По-видимому, в районах Индонезийско-Индокитайского центра впервые были одомашне­ны животные, не образующие крупных стад: собака, свинья, куры, гуси, утки.

В районах Передней Азии, как предполагают, впервые были одомашнены овцы, а в Малой Азии — козы. Предок круп­ного рогатого скота — тур — впервые одомашнен в ряде областей Евразии, предки домашней лошади — в степях При­черноморья. В районе американских центров происхождения растений были одомашнены такие животные, как лама, альпа­ка, индейка.

Происхождение домашних животных.Одно из наиболее древ­них домашних животных — собака. До недавнего времени бы­ло много споров о происхождении собаки. Теперь установлено, что единственным предком домашней собаки был волк. Родона­чальником крупного рогатого скота был первобытный бык — тур. Тур распространился в Евразии и Северной Африке, но постепенно был уничтожен человеком.

Предками домашней овцы были, по-видимому, дикие ба­раны — муфлоны, которые в свое время широко распростра­нились в нагорьях юга Европы и Передней Азии. Многие исследователи предполагали, что предком домашней лошади послужила дикая лошадь Пржевальского. Однако после того, как было обнаружено различие в числе хромосом между домаш­ней лошадью и лошадью Пржевальского, возможным предком домашних лошадей стали считать тарпана — дикую лошадь южнорусских степей, окончательно истребленную в конце XIX — начале XX в. Тарпан и лошадь Пржевальского произошли от какого-то общего предка.

Родоначальник домашней свиньи — дикий кабан распрост­ранен на огромной территории Евразии. Предком домашней кошки была африканская дикая кошка. Домашняя курица про­изошла от дикой красной курицы джунглей.

Таким образом, для каждого вида домашних животных или растений, несмотря на обилие пород и сортов, удается отыскать, как правило, одного дикого предка, который и был подвергнут одомашниванию.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

zdamsam.ru

Первым одомашненным растением был инжир

Инжир, возможно, был первым растением, которое люди научились выращивать. Не исключено, что этому способствовала поразительная легкость, с которой срезанные и посаженные в грунт ветки фигового дерева пускают корни и приживаются (фото с сайта www.arches.uga.edu)

Израильские археологи обнаружили в ранненеолитическом поселении Гилгал в долине реки Иордан многочисленные хорошо сохранившиеся остатки плодов инжира возрастом 11200–11400 лет. Судя по отсутствию семян, эти плоды были произведены «партенокарпической» разновидностью фигового дерева, которая не может размножаться без помощи человека. Из этого следует, что фиговое дерево было одомашнено ближневосточными земледельцами на 1000 лет раньше, чем злаки и бобовые.

Фиговое дерево Ficus carica размножается очень сложным способом при обязательном участии симбионта — маленькой осы Blastophaga psenes. Существуют «мужские» и «женские» фиговые деревья, причем «пол» дерева определяется двумя генами, каждый из которых существует в двух аллельных вариантах. Доминантный аллель A определяет присутствие мужских цветов в соцветии, рецессивный аллель a подавляет развитие мужских цветов, доминантный аллель G определяет развитие женских цветов с коротким пестиком, рецессивный аллель g приводит к развитию женских цветов с длинным пестиком.

Гены расположены очень близко друг к другу на хромосоме и поэтому наследуются сцепленно, в устойчивых сочетаниях AG и ag. «Мужские» деревья имеют генотип AG/AG или AG/ag, «женские» — генотип ag/ag.

В «мужском» соцветии (их называют «каприфигами») образуются и мужские, и женские цветы, но последние не производят семян, поскольку служат выводковыми камерами для личинок осы-симбионта. Оса залезает в закрытое соцветие через узкое отверстие и откладывает яйца в завязь женских цветов при помощи яйцеклада, который она втыкает в рыльце пестика. Из яйца в завязи развивается личинка, которая превращается в куколку, а затем во взрослую осу. Осы спариваются прямо внутри «мужского» соцветия, и оплодотворенные самки, обсыпанные пыльцой, вылезают наружу и летят в поисках другого соцветия.

Если оса попадает в «женское» соцветие («фигу»), в котором есть только женские цветы с длинными пестиками, она пытается отложить яйцо в пестик, но яйцеклад не достает до завязи, и яйцо либо не откладывается, либо погибает. Зато на рыльце пестика остается пыльца, и в завязи образуется семя.

Оболочка «фиги» становится сладкой и сочной, тогда как оболочка набитой осами и личинками «каприфиги» остается сухой и несъедобной для человека. Но самыми ценными в пищевом отношении являются плоды мутантной формы фигового дерева, которая производит сочные сладкие плоды без семян, без ос и без опыления. Это явление называется партенокарпией. Партенокарпические деревья, естественно, не могут размножаться, поэтому без вмешательства человека их численность в популяции была бы ничтожно мала. Люди, однако, специально разводят партенокарпические фиговые деревья, сажая в землю срезанные ветки. Они чрезвычайно быстро пускают корни и приживаются, что выгодно отличает фигу от всех остальных плодовых деревьев.

Обугленное соплодие домашней фиги из поселения Гилгал I. Масштаб 5 мм. «Входное отверстие» (A) окружено чешуйками (B). C — оболочка, D — мякоть, E — внутренняя часть соплодия с пустыми плодами-костянками (F). Изображение из статьи в Science

Суть открытия израильских археологов, о котором они сообщили в последнем номере Science, состоит в том, что многочисленные остатки плодов (точнее, соплодий, или сикониев) инжира, обнаруженные в древнейшем «докерамическом» слое A в ранненеолитическом поселении Гилгал в южном течении Иордана, при ближайшем рассмотрении оказались партенокарпическими. Все изученные плодики-костянки в этих соплодиях не имеют ни семян, ни характерных отверстий, проделываемых симбиотическими осами. Древним жителям Гилгала негде было бы взять столько партенокарпических фиг, если бы они их не разводили сами. Это открытие делает фигу главным кандидатом на звание древнейшего культурного растения в мире.

Вместе с плодами одомашненной фиги найдены семена дикого ячменя и овса, а также желуди. По-видимому, ранненеолитическое население долины реки Иордан уже 11-12 тысяч лет назад сочетало использование дикорастущих растений с примитивным садоводством. Первые признаки одомашнивания злаков и бобовых появляются в этом регионе лишь спустя тысячелетие.

Источник: M. Kislev, A. Hartmann, O. Bar-Yosef. Early Domesticated Fig in the Jordan Valley // Science. 2006. V. 312. P. 1372-1374.

См. также:О размножении фигового дерева и других фикусов.

Александр Марков

elementy.ru


Смотрите также

Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта