Сравнителни характеристики на изкуствения и естествения подбор. Сравнителна характеристика на естествения и изкуствения подбор

Жилище в природни условия, има индивидуална изменчивост, която може да се прояви в три форми – полезна, неутрална и вредна. Обикновено организмите с вредна променливост умират на различни етапи от индивидуалното развитие. Неутралната променливост на организмите не засяга тяхната жизнеспособност. Индивидите с благоприятна вариабилност оцеляват по силата на предимство във вътрешновидови, междувидови или срещу неблагоприятни условия заобикаляща среда.

избор на шофиране

Когато условията на околната среда се променят, оцеляват онези индивиди от вида, в които се е проявила наследствена вариабилност и във връзка с това са се развили признаци и свойства, които отговарят на новите условия, а тези индивиди, които не са имали такава изменчивост, умират. По време на своето пътуване Дарвин открива, че на океанските острови, където преобладават силните ветрове, има малко дългокрили насекоми и много насекоми с рудиментарни крила и безкрили насекоми. Както Дарвин обяснява, насекомите с нормални крила не издържаха на силните ветрове на тези острови и загиват. А насекомите с рудиментарни крила и безкрили изобщо не се издигнаха във въздуха и се скриха в пукнатините, намирайки подслон там. Този процес, който беше придружен от наследствена променливост и естествен подбор и продължи много хиляди години, доведе до намаляване на броя на дългокрилите насекоми на тези острови и до появата на индивиди с рудиментарни крила и безкрили насекоми. Естественият подбор, който осигурява появата и развитието на нови характеристики и свойства на организмите, се нарича подбор на мотиви.

Разрушителен подбор

Разрушителен подбор- това е форма на естествен подбор, водеща до образуването на редица полиморфни форми, които се различават една от друга в рамките на една и съща популация.

Индикатори	Естествен подбор	изкуствен подбор
Първоначални материали за избор		Индивидуални признаци на тялото
Фактор за избор		Условия на околната среда
Пътят на благоприятната промяна	Избрани, станете продуктивни	Останете, натрупвайте, бъдете наследени
Пътят на неблагоприятните промени	Избрани, изхвърлени, унищожени	Унищожен в борбата за съществуване
Характер на действието	Творческо - насочено натрупване на знаци в полза на човек	Творчески - подбор на адаптивни черти в полза на индивид, популация, вид, водещи до появата на нови форми
Резултат от селекцията	Нов сортове растения, породи животни, щамове микроорганизми	Нови видове
Формуляри за подбор	Масово, индивидуално, несъзнателно, методично	Мотив, стабилизиращ, дестабилизиращ, разрушителен, сексуален

Урок 5–6. развъждане на растения

Оборудване: таблици по обща биология, илюстриращи разнообразието от породи и сортове, основните методи и постижения на растениевъдството.

ПО ВРЕМЕ НА УРОКИТЕ

I. Тест за знания

A. Устна проверка на знанията

1. Ch.Darwin за причините за разнообразието от породи и сортове.
2. Форми на изкуствен подбор и техните характеристики.
3. Творческата роля на изкуствения подбор.

Б. Работа с карти

№1. Защо една порода или сорт може да се счита за създадена от човека популация, т.е. население, създадено от волята и усилията на хората?

№2. Покажете примери за влиянието на селекцията върху посоката на формирането на породата и сорта.

№3. Защо масовата селекция се използва за кръстосано опрашени растения? Масовата селекция произвежда ли генетично хомогенен материал? Защо е необходима повторна селекция за масов подбор?

II. Изучаване на нов материал

1. Характеристики на растителната биология, взети под внимание при селекционирането

При избора трябва да се вземе предвид следните характеристики растителна биология:

– висока плодовитост и многобройно потомство;
– наличието на самоопрашващи се видове;
- способност за възпроизвеждане чрез вегетативни органи;
– възможността за изкуствено производство на мутантни форми.

Тези особености на растенията определят избора на методи за размножаване.

2. Кръстосване като метод за увеличаване на разнообразието на материала за изкуствен подбор

Основните методи за отглеждане на растения са хибридизация и селекция. Обикновено тези методи се използват заедно. Хибридизацията увеличава разнообразието на материала, с който селекционерът работи. Но само по себе си най-често не може да доведе до целенасочена промяна в характеристиките на организмите, т.е. кръстоски без изкуствен подбор са неефективни. Кръстосването се предшества от внимателен подбор на родителски двойки. За успешно търсене, подбор и използване на изходния материал голямо значениеимат учението на Н.И. Вавилов за центровете на произход култивирани растения, неговият закон за хомологични редове в наследствената променливост, екологични и географски принципи на таксономията на растенията, а също така създаден от N.I. Вавилов, неговите последователи и ученици колекция от земеделски растения.

Може да се извърши хибридизация различни схеми. Има прости кръстове (сдвоени) и сложни кръстове (стъпаловидни, обратни или обратни кръстове).

прост , или двойки , се нарича кръстосване между две родителски форми, произведени еднократно. Разнообразие от тях са т.нар взаимни(реципрочен) кросоувъри. Припомнете си, че тяхната същност се крие във факта, че се извършват две кръстосвания, като бащината форма на първото кръстосване се използва при второто кръстосване като майчина, а майчината форма, съответно, като бащина. Такива кръстоски се използват в два случая: когато развитието на най-ценния признак се дължи на цитоплазмената наследственост (например устойчивост на замръзване при някои сортове зимна пшеница) или когато залагането на семената при хибридите зависи от това дали един или друг сорт се приема като майчината или бащината форма. Реципрочните кръстосвания показват, че понякога влиянието на цитоплазмата на майчината разновидност е много значително.
И така, в Изследователския институт по маслодайни култури. СРЕЩУ. Pustovoita (Краснодар), в резултат на реципрочни кръстосвания на сортове слънчоглед 3519 и 6540, са получени междусортови хибриди, които значително (с 2,5 пъти) се различават по степента на увреждане на метлата, в зависимост от това кой сорт е взет като майчин сорт, и която - като бащина форма. Естествено, в процеса на отглеждане бяха включени хибриди с по-голяма устойчивост на метлорап.

комплекс наречени кръстоски, при които се използват повече от две родителски форми или хибридното потомство се кръстосва повторно с един от родителите. Прави се разлика между стъпаловидни и задни съставни кръстове.
Сложна стъпка на хибридизация- Това е система от последователни кръстосвания на получените хибриди с нови форми, както и хибриди помежду си. По този начин можете да събирате в един сорт най-добрите качествамного оригинални форми. Този метод за първи път е разработен и успешно приложен от известния съветски селекционер A.P. Шехурдин при създаване на сортове мека пролетна пшеница Lutescens 53/12, Albidum 43, Albidum 24, Steklovidnaya, Saratovskaya 210, Saratovskaya 29 и др., както и редица сортове твърда пролетна пшеница.
В обратни кръстовеполучените хибриди се кръстосват с родителската форма, чиято черта искат да подобрят. Ако такива пресичания се повтарят много пъти, те се извикват насищащ, или абсорбция(обратни кръстове). В този случай хибридът се насища с генетичния материал на единия от родителите, а генетичният материал на другия родител се измества (абсорбира) и в хибридния геном остават един или повече гени, отговорни за някаква ценна черта, напр. , устойчивост на суша или устойчивост към някоя от болестите. Като правило, местните диворастящи форми, които най-често са нископродуктивни, се използват като донори на такива черти, поради което животновъдите трябва да прибягват до обратно кръстосване.

В растениевъдството се използват следните видове кръстоски.

Инбридинг, или инбридинг, се използват като един от етапите на повишаване на производителността. За това се извършва самоопрашване на кръстосано опрашени растения, което води до увеличаване на хомозиготността. След 3-4 поколения възникват така наречените чисти линии - генетично хомогенно потомство, получено чрез индивидуална селекция от един индивид или двойка индивиди в поредица от поколения. Много анормални черти са рецесивни. В чисти линии те се появяват фенотипно. Това води до неблагоприятен ефект, намаляване на жизнеспособността на организмите, т.нар инбридинг депресия. Но въпреки неблагоприятния ефект от самоопрашването при кръстосано опрашващи растения, той често и успешно се използва в размножаването за получаване на чисти линии. Те са необходими за наследствено фиксиране на желани, ценни черти, както и за кръстосване между линиите. При самоопрашващите се растения няма натрупване на неблагоприятни рецесивни мутации, т.к те бързо стават хомозиготни и се елиминират чрез естествен подбор.

Междулиния пресичане– кръстосано опрашванемежду различни самоопрашващи се линии, в резултат на което в някои случаи се появяват високодобивни междуредови хибриди. Например, за да се получат междуредови хибриди на царевица, метличките се откъсват от избрани растения и когато се появят близалца от плодници, те се опрашват с цветен прашец от същото растение. За да се предотврати опрашването с прашец от други растения, съцветията се покриват с хартиени изолатори. Така се получават няколко чисти линии в продължение на няколко години, след което чистите линии се кръстосват една с друга и се избират тези, чието потомство дава максимално увеличение на добива.

Кръстосване- кръстосване на растенията различни сортовепомежду си с цел проява в хибриди с комбинативна променливост. Този вид кръстосване е най-често срещаният в развъждането и е в основата на производството на много високодобивни сортове. Използва се и за самоопрашващи се видове, като пшеница. От цветовете на растение от един сорт пшеница се отстраняват прашници, до него в буркан с вода се поставя растение от друг сорт и двете растения се покриват с общ изолатор. В резултат на това вземете хибридни семена, съчетаващ чертите на различни сортове, необходими на селекционера.

далечна хибридизация- кръстосване на растенията различни видове, а понякога и раждане, което допринася за получаването на нови форми. Обикновено кръстосването се случва в рамките на един вид. Но понякога е възможно да се получат хибриди от кръстосване на растения от различни видове от същия род и дори различни видове. И така, има хибриди от ръж и пшеница, пшеница и диви зърнени култури Aegilops. Въпреки това, далечните хибриди обикновено са стерилни. Основните причини за безплодие:

- при далечни хибриди нормалното протичане на узряване на зародишните клетки обикновено е невъзможно;
- хромозомите и на двата родителски вида растения са толкова различни, че не могат да се конюгират, в резултат на което няма нормално намаляване на броя им, процесът на мейоза се нарушава.

Тези нарушения са още по-значими, когато кръстосващите видове се различават по броя на хромозомите (например диплоидният брой на хромозомите при ръжта е 14, при обикновената пшеница - 42). Има много култивирани растения, създадени в резултат на далечна хибридизация. Например, в резултат на многогодишната работа на акад. Н.В. Цицина и неговите сътрудници са получили ценни сортове зърнени култури на базата на хибридизацията на пшеницата с многогодишния плевел житна трева. В резултат на хибридизацията на пшеница с ръж (тези хибриди обикновено са стерилни) се получава ново култивирано растение, наречено тритикале (лат. тритикум- пшеница, secale- ръж). Това растение е много перспективно като фуражна и зърнена култура, което дава високи добиви и е устойчиво на неблагоприятни влияния на околната среда.

3. Феноменът на хибридната власт и неговата генетична основа

Дори в средата на XVIII век. Руският академик И.Келройтер обърна внимание на факта, че в някои случаи, когато кръстосват растенията, хибридите от първо поколение са много по-мощни от родителските форми. Тогава Чарлз Дарвин заключи, че хибридизацията в много случаи е придружена от по-мощно развитие на хибридни организми. По-висока жизнеспособност, продуктивност на хибридите от първо поколение в сравнение с кръстосаните родителски форми се нарича хетерозис. Хетероза може да възникне при кръстосване на породи при животни, сортове и чисти линии при растения. Така междусортов хибрид на царевица Грушевская и Днепропетровск дава 8–9% увеличение на добива, а междуредов хибрид от две самоопрашващи се линии от същите сортове дава 25–30% увеличение на добива. Известни са и случаи на хетерозис при далечни кръстосвания на видове и родове растения и животни.

По този начин, феноменът хетерозис като наследствен израз на ефектите от хибридизацията е известен от дълго време. Въпреки това, използването му в процеса на отглеждане започва сравнително наскоро, през 30-те години на миналия век. Откриването и разбирането на феномена хетерозис направи възможно определянето на нова посока в процеса на селекция - създаването на високопродуктивни хибриди от растения и животни.

През 20-те години на миналия век започва нов период в изследването на феномена хетерозис. 20-ти век от трудовете на американските генетици Дж. Шел, Е. Ийст, Р. Хел, Д. Джоунс. В резултат на тяхната работа в царевицата чрез самоопрашване са получени инбредни линии, които се различават от оригиналните растения по намалена продуктивност и жизнеспособност, т.е. тежка инбридна депресия. Но когато Shell пресече чисти линии, той неочаквано получи много мощни хибриди от първо поколение, значително надвишаващи по всички параметри на производителност както оригиналните линии, така и сортовете, от които тези линии са получени чрез самоопрашване. С тези произведения започна широкото използване на хетерозис в процеса на подбор.

Какво обяснява феномена хетерозис, т.е. силата на хибридите, от генетична гледна точка? Генетиците са предложили няколко хипотези, за да го обяснят. Следните две са най-често срещаните.

Хипотеза за господстворазработена от американския генетик Д. Джоунс. Тя се основава на идеята за благоприятно действащи доминантни гени в хомозиготно или хетерозиготно състояние. Ако кръстосаните форми имат само два доминиращи благоприятно действащи гена ( AAbbCCdd x aaBBccDD), тогава хибридът има четири от тях ( AaBbCcDd), независимо дали са в хомозиготно или хетерозиготно състояние. Това, според привържениците на тази хипотеза, определя хетерозиса на хибрида, т.е. неговите предимства пред оригиналните форми.

Хипотеза за свръхдоминиранепредложен от американските генетици Дж. Шел и Е. Ийст. Тя се основава на признанието, че хетерозиготното състояние за един или повече гени дава предимство пред хомозиготните състояния за един или повече гени. Схемата, илюстрираща хипотезата за свръхдоминиране на един ген, е доста проста. Това показва, че хетерозиготното състояние за ген ахима предимства в синтеза на генно-контролиран продукт пред хомозиготите за алелите на този ген. Започвайки от второто поколение хибриди, ефектът на хетерозата избледнява, т.к. някои от гените преминават в хомозиготно състояние:

П- ах х ах;
F2- AA; 2ах; аа.

Съществуват редица други хипотези за хетерозис. Най-интересната от тях хипотезата за компенсационния комплекс от гени, предложена от домашния генетик V.A. Струнников. Същността му е следната. Нека има мутации, които значително намаляват жизнеспособността и производителността. В резултат на селекцията в хомозиготите се образува компенсаторен комплекс от гени, който до голяма степен неутрализира вредните ефекти от мутациите. Ако тогава такава мутантна форма се кръстосва с нормална (без мутации) и по този начин мутациите се прехвърлят в хетерозиготно състояние, т.е. неутрализират тяхното действие с нормален алел, тогава компенсационният комплекс, който се е развил във връзка с мутациите, ще осигури хетерозис.

По този начин, въпреки факта, че генетичната основа на хетерозата все още не е напълно изяснена, едно е сигурно: положителна роля при хибридите играе високата хетерозиготност, водеща до проява на повишена физиологична активност.

4. Преодоляване на безплодието на междувидовите растителни хибриди

Дистанционната хибридизация не се използва широко в селекцията поради стерилността на получените хибриди. Едно от изключителните постижения на съвременната генетика и селекциониране е разработването на метод за преодоляване на безплодието на междувидовите хибриди, водещ в някои случаи до получаване на нормално размножаващи се хибриди. Това е постигнато за първи път през 1922-1924 г. руски генетик, студентката Н.И. Вавилов, Георги Дмитриевич Карпеченко (1899–1942) при кръстосване на репички и зеле. И двата вида имат (в диплоидния набор) по 18 хромозоми. Съответно техните гамети носят по 9 хромозоми (хаплоиден набор). Хибридът има 18 хромозоми, но е напълно стерилен, т.к. "редките" и "зелевите" хромозоми в мейозата не се конюгират една с друга.

Зеле-рядък хибрид (rafanobrassika)

Г.Д. Карпеченко чрез действието на колхицин удвоява броя на хромозомите на хибрида. В резултат на това в хибридния организъм имаше 36 хромозоми, състоящи се от два пълни диплоидни набора от репички и зеле. Това създава нормални възможности за мейоза като всяка хромозома имаше двойка. "Зелеви" хромозоми бяха конюгирани със "зеле", а "редки" - с "редки". Всяка гамета носеше един хаплоиден набор от репички и зеле (9 + 9 = 18). Наричат ​​се видове, които са комбинирали различни геноми в един организъм и след това многократното им увеличаване алополиплоиди. Зиготата отново имаше 36 хромозоми.

Така полученият рядък хибрид за зеле, наречен rafanobrassica, стана плодовит. Хибридът не се раздели на родителски форми, т.к хромозомите на репичките и зелето винаги се озовават заедно. Това изкуствено растение не приличаше нито на репички, нито на зеле. Шушулките се състояха от две половини, едната от които приличаше на зелево шушулка, а другата на ряпа. Отдалечената хибридизация, съчетана с удвояване на броя на хромозомите (полиплоидия), доведе до възстановяване на плодовитостта.

Г.Д. Карпеченко е първият, който ясно демонстрира връзката между далечната хибридизация и полиплоидията при получаването на плодородни форми. Това е от голямо значение както за еволюцията, така и за селекцията.

5. Използване на соматични мутации в растениевъдството

Използването на соматични мутации е приложимо при селекцията на вегетативно размножаващи се растения. Чрез вегетативно размножаваневъзможно е да се запази полезна соматична мутация или да се запази и размножи всяка хетерозиготна форма, притежаваща икономически полезни черти. Например, само с помощта на вегетативно размножаване се запазват свойствата на много сортове овощни и ягодоплодни култури. По време на сексуално размножаване свойствата на сортовете, състоящи се от хетерозиготни индивиди, не се запазват и настъпва тяхното разделяне.

6. Изкуствен подбор в растениевъдството

Както вече казахме, хибридизацията е ефективна при селекция само в комбинация със селекция. В растениевъдството се използва както масов, така и индивидуален подбор.

По време на масовата селекция Голям бройиндивидите избират група растения с най-добри фенотипове, чиито генотипове са неизвестни. Масовата селекция се извършва между кръстосано опрашени растения. Съвместното отглеждане на избрани растения насърчава тяхното свободно кръстосване, което води до хетерозиготност на индивидите. Масовата селекция се извършва многократно в редица следващи поколения. Към него се прибягва в случаите, когато се налага сравнително бързо подобряване на един или друг сорт. Но наличието на вариабилност на модификацията намалява стойността на сортовете, отглеждани чрез масова селекция.

Индивидуалната селекция в растениевъдството се използва като начин за опазване за размножаване. най-добрите растения. Те се отглеждат изолирано един от друг, за да се идентифицират ценни черти в потомството чрез сравнение с оригиналните форми и помежду си. Както вече знаем, най-често самоопрашващите растения са обект на индивидуална селекция и резултатът от нея са чисти линии.

7. Ролята на естествения подбор в растениевъдството

Естественият подбор играе решаваща роля в размножаването. Цял набор от фактори на околната среда действат върху всяко растение през целия му живот и то трябва да е устойчиво на вредители и болести, адаптирано към определен температурен и воден режим. Следователно, поради естествения подбор, индивидите формират адаптации към околната среда. Не може да има култивирани растения, които да са еднакво продуктивни в нито едно населено място. Сортовете се класифицират под влияние на естествения подбор.

8. Индуцирана мутагенеза, полиплоидия и тяхното използване в растениевъдството

Индуцираната мутагенеза се основава на въздействието на различни лъчения и химически мутагени върху тялото за получаване на мутации. Мутагените ви позволяват да получите широка гама от различни мутации. От 1000 изкуствено получени мутации 1-2000 се оказват полезни. Но в този случай е необходим строг индивидуален подбор на мутантни форми и по-нататъшна работас тях.

Методите на мутагенеза се използват успешно в растениевъдството. Сега в света са създадени повече от 1000 сорта, водещи родословие от отделни мутантни растения, получени в резултат на изкуствена мутагенеза. Известен сортпролетна пшеница Новосибирская 67 е получена в Института по цитология и генетика на Сибирския клон на Руската академия на науките след обработка на семената на изходния материал от сорта Новосибирская 7 рентгенови лъчи. Този сорт има къса и здрава сламка, която предотвратява полягането на растенията през периода на прибиране на реколтата.

В растениевъдството широко се използва и методът за получаване на полиплоидни форми. Полиплоидията е вид геномна мутация и се състои в многократно увеличаване на броя на хромозомите в сравнение с хаплоидната. Полиплоидни форми могат да бъдат получени чрез третиране на семена с колхицин по време на тяхното покълване.

Многократното увеличаване на броя на хромозомите е придружено от увеличаване на масата на семената и плодовете, което води до увеличаване на добива на земеделски растения. Академик П.М. Жуковски: "Човечеството се храни и облича главно с продуктите на полиплоидията." В Русия експериментално получен полиплоид сортове картофи, пшеница, захарно цвекло, елда и други културни растения.

III. Консолидиране на знанията

Обобщаващ разговор в хода на усвояването на нов материал.

IV. Домашна работа

Проучете параграфа от учебника (характеристиките на биологията на растенията, взети под внимание при размножаването, основните методи за отглеждане на растения и техните характеристики).

Следва продължение

изкуствен подбор.За да обоснове историческия принцип на развитието на дивата природа, Дарвин задълбочено проучва вековната практика на земеделието и животновъдството и стига до извода, че разнообразието от породи домашни животни и култивирани сортове растения е резултат от изменчивост, наследственост и изкуствени избор.

Изкуствената селекция се извършва от човека и може да бъде двойна: съзнателна (методична) - в съответствие с целта, която селекционерът си поставя, и несъзнателна, когато човек не си поставя за цел отглеждане на порода или сорт с предварително определени свойства , но просто елиминира по-малко ценните индивиди и оставя най-доброто за племето. Несъзнателният подбор се извършва от човека в продължение на много хилядолетия: дори диваците, по време на глад, оставят повече полезни животни за племето и убиват по-малко ценни. В неблагоприятни периоди първобитният човек е използвал преди всичко неузрели плодове или по-дребни семена, като в този случай също е правил селекция, но несъзнателно. Във всички случаи на такава селекция, най-продуктивните форми на животни и др продуктивни сортоверастения, въпреки че човекът тук е действал като сляп фактор за подбор, който може да бъде всеки друг фактор на околната среда. .един

Много ценни форми са отгледани от вековната практика на изкуствен подбор. По-специално, до средата на XIX век. в селскостопанската практика в пустините са регистрирани над 300 сорта пшеница Северна АфрикаКултивирани са 38 вида финикова палма, в Полинезия - 24 форми на хлебно дърво и същия брой сортове банани, в Китай - 63 разновидности на бамбук. Имаше около 1000 сорта грозде, повече от 300 цариградско грозде, около 400 породи говеда, 250 породи овце, 350 породи кучета, 150 породи гълъби, много ценни породизайци, пилета, патици и т. н. Привържениците на постоянството на видовете вярвали, че всеки такъв сорт или порода произлиза от своя пряк предшественик. Дарвин обаче доказа, че източникът на разнообразието от породи животни и сортове култивирани растения са един или малък брой диви предци, чиито потомци са били трансформирани от човека в различни посоки в съответствие с неговите икономически цели, вкусове и интереси. В този случай селекционерът е използвал наследствената вариабилност, присъща на избраните форми.

Дарвин разграничава определена (сега наричана модификация) и неопределена променливост. При определена или групова променливост цялото или почти цялото потомство на индивидите, изложени на едни и същи условия, се променят в една посока; например при недостиг на храна животните отслабват, в студен климат бозайниците имат по-дебела коса 1 т. една орта, една порода, един вид. Понастоящем тази форма на променливост се нарича генотипна. Променливостта се предава на потомството не само по време на сексуално размножаване, но и по време на вегетативно размножаване: често растението израства издънки с нови свойства или развива пъпки, от които се образуват плодове с нови качества (грозде, цариградско грозде) - резултат от мутация в соматична клетка на бъбрека.

Във феномена на променливостта Дарвин открива редица важни закономерности, а именно: когато един орган или характеристика се променят, други могат да се променят. Например, на мястото на закрепване на тренирания мускул към костта се развива гребен, при блажните птици шията се удължава едновременно с удължаването на крайниците, дебелината на косата при овцете се променя съответно с увеличаване на дебелината на кожа. Такава променливост се нарича корелативна или корелативна. Въз основа на корелативна променливост, селекционерът може да предвиди определени отклонения от първоначалната форма и да селектира в желаната посока.

Естествен подборза разлика от изкуствения, той се извършва в самата природа и се състои в подбор в рамките на вида на най-приспособените индивиди към условията на определена среда. Дарвин открива известно общо в механизма на изкуствения и естествения подбор: при първата форма на подбор съзнателната или несъзнателната воля на човек се въплъщава в резултатите, във втората доминират законите на природата. И в двата случая се създават нови форми, но с изкуствен подбор, въпреки факта, че променливостта засяга всички органи и свойства на животните и растенията, получените породи животни и растителни сортове запазват характеристики, които са полезни за хората, но не и за организмите. себе си. Напротив, естественият подбор запазва индивиди, при които промените са полезни за собственото им съществуване при дадени условия.

В природата постоянно се наблюдава определена и неопределена изменчивост. Интензитетът му е по-слабо изразен тук, отколкото в домашните форми, след промяната естествена средапротича коварно и изключително бавно. Появяващата се качествена хетерогенност на индивидите в рамките на видовете, така да се каже, извежда много „кандидати“ на еволюционната арена, оставяйки естествения подбор да отхвърли онези, които са по-малко адаптирани за оцеляване. Процесът на естествено „убиване”, според Дарвин, се осъществява на основата на изменчивостта, борбата за съществуване и естествения подбор. Материалът за естествения подбор се осигурява от неопределената (генотипна) изменчивост на организмите. Поради тази причина потомството на всяка двойка диви (както и домашни) организми се оказва нееднородно. Ако промените са от полза, това увеличава шансовете за оцеляване и размножаване. Всяка вредна за организма промяна неизбежно ще доведе до неговото унищожаване или невъзможност да остави потомство. Оцеляването или смъртта на индивида е крайният резултат от „борбата за съществуване“, която Дарвин разбира не в пряк, а в преносен смисъл. Той разграничава три форми на борба за съществуване:

А) вътрешновидово - най-ожесточеното, тъй като индивидите от един и същи вид се нуждаят от подобни източници на храна, които също са ограничени, при сходни условия за размножаване, едни и същи убежища;

В) борбата на живите организми с фактори от неживата природа - условия на околната среда по време на суша, наводнения, ранни слани, градушка, загиват много малки животни, птици, червеи, насекоми, треви.

В резултат на всички тези сложни взаимоотношения много организми умират или, като са отслабени, не оставят потомство. Оцеляват хора с поне минимални полезни промени. Адаптивните черти и свойства не се появяват веднага, те се натрупват чрез естествен подбор от поколение на поколение, което води до факта, че потомците се различават от своите предци на видово и по-високо системно ниво.

Борбата за съществуване е неизбежна във връзка с интензивното размножаване, което съществува в природата. Този модел не познава изключения. Винаги се раждат повече организми, отколкото тези, които са способни да оцелеят до зряла възраст и да оставят потомци. Изчисленията показват: ако всички родени мишки оцелеят, тогава в рамките на седем години потомството на една двойка ще заема цялата земя Глобусът. Една женска треска снася до 10 милиона яйца наведнъж, едно растение за овчарска торба произвежда 73 хиляди семена, кокошката - 446 500 и т.н. геометрична прогресияразмножаване" никога не се извършва, тъй като между организмите има борба за пространство, храна, подслон от врагове, конкуренция при избора на сексуален партньор, борба за оцеляване с колебания в температурата, влажността, осветлението и т.н. В тази "битка" повечето от родените умират, без да оставят потомство и следователно в природата броят на индивидите от всеки вид средно остава постоянен.

Таблица Форми за подбор (Т.Л. Богданова. Биология. Задачи и упражнения. Ръководство за кандидати в университети. М., 1991)

Индикатори	изкуствен подбор	Естествен подбор
Първоначални материали за избор		Индивидуални признаци на тялото
Фактор за избор		Условия на околната среда (жива и нежива природа)
Промяна на пътя:
благоприятен	Избрани, станете продуктивни	Останете, натрупвайте, бъдете наследени
неблагоприятни	Избрани, изхвърлени, унищожени	Унищожен в борбата за съществуване
Характер на действието	Творческо - насочено натрупване на знаци в полза на човек	Творчески - подбор на адаптивни черти в полза на индивид, популация, вид, водещи до появата на нови форми
Резултат от селекцията	Нови сортове растения, породи животни, щамове на микроорганизми	Нови видове
Формуляри за подбор	маса; индивидуален; безсъзнание (спонтанно); методичен (съзнателен)	Шофиране, поддържане на отклонения в променящите се условия на околната среда; стабилизиране, поддържане на постоянството на средната скорост на реакция при постоянни условия на околната среда

Разглежда се доктрината за изкуствения подбор. Ще анализираме основните характеристики, видове и характеристики на това понятие в нашата статия.

Движещи сили на еволюцията

Според еволюционна теория, модерни гледкивъзниква в резултат на поредица от адаптивни промени в дивите животни. Под влияние на какви процеси се случи това? Те включват наследствена изменчивост и борбата за съществуване, чиято последица е естественият подбор. Същността на последното се крие в преобладаващото оцеляване на най-способните видове. Това се случва в природата и сега.

Характеристики на изкуствения подбор

Човекът отдавна се е научил да използва селекцията, за да получи видове с полезни свойства. За да направи това, той спасява потомците на най-продуктивните индивиди. Този тип подбор се нарича изкуствен. Целта му е да донесе ценно икономически отношениярастения и щамове на микроорганизми.

Формирането им започва с опитомяването и отглеждането на диви видове. Например, всички съвременни породи кучета имат един прародител, който е вълкът. Първоначално основната характеристика на изкуствения подбор беше неговата несъзнателна природа. Това означава, че човек го е осъществил без конкретна цел. Той остави най-големите индивиди от животни за размножаване и най-добрите семена за сеитба следващата година. За храна са използвани по-малко ценни екземпляри. Резултатите от такъв процес ще бъдат видими само след дълго време.

Как да постигнем появата на нови черти в самоопрашващите се растения и животни, които са способни на самооплождане? В този случай животновъдите използват мутации - внезапни резки промени в генотипа, които възникват в резултат на действието на определени фактори. Те се наричат ​​мутагени. Това е доказано експериментално. Ако се извърши самоопрашване на растенията с най-големи семена, тогава полезни признаци не се появяват дори след шест поколения.

Съзнателният подбор е по-ефективен. Нарича се още методически. В същото време човек съзнателно прави изводи изкуствен видсъс специфични свойства. Такъв подбор се извършва в няколко поколения до постигане на желания резултат.

Сравнителни характеристики на изкуствения и естествения подбор

И двата вида селекция имат редица сходни характеристики. Тяхната основа е наследствената изменчивост – свойството на организмите да предават определени признации характеристики на развитието на потомството. И в двата случая свойствата, които повишават жизнеспособността на индивидите, са ценни. При естествения подбор видовете, които нямат благоприятни промени, умират в резултат на борбата за съществуване. А при изкуствените се отхвърлят или унищожават.

Основната характеристика на изкуствения подбор е прякото участие на човека и високата скорост на получаване на резултати. Необходимите промени могат да бъдат постигнати за период от 10 до 20 години. В природата тези процеси отнемат стотици и дори милиони години.

Масов подбор

Има две форми на изкуствен подбор. Един от тях е масивен. В такъв случай полезни характеристикиизходния материал се определят само въз основа на фенотипни белези. Така човек визуално определя кой вид да използва за по-нататъшно размножаване и отглеждане.

Такъв изкуствен подбор е пример за употреба прости методив селекцията. Използва се доста често, но има редица недостатъци. Въпреки външното сходство, индивидите могат да бъдат генетично хетерогенни: хетерозиготни или хомозиготни за доминиращия алел. В този случай ефективността на подбора е значително намалена. Очакваният резултат ще се появи само в случай на кръстосване на хетерозиготи. Но в следващите поколения проявата на полезни черти ще намалее, тъй като броят на хомозиготните организми ще се увеличи.

Индивидуален подбор

Тази форма има редица предимства. Индивидуалният изкуствен подбор, примери за който разглеждаме, се извършва, като се вземе предвид генотипа на изходния материал. За това се използва методът за анализиране на кръстоски, както и изследване на родословията.

След избор на родителски двойки се използва кръстосваща система - хибридизация. Може да се извършва в рамките на един и същи или различни видове. Във всеки случай животновъдите срещат редица трудности. И така, след серия от свързани кръстосвания, хомозиготността на потомството се увеличава. Последица от това е дегенерация, отслабване и смърт на линията. Но този метод е идеален за получаване на чисти линии.

При несвързано кръстосване първоначално хетерозиготността се увеличава. Това води до появата на хибридна сила при потомците от първото поколение. Това явление се нарича хетерозис. Хибридите в същото време имат по-голяма жизнеспособност в сравнение с родителите си. Но в следващите поколения този ефект отслабва.

И така, основните характеристики на изкуствения подбор включват насочена човешка дейност, бързи темпове на получаване на резултати и отчитане на характеристиките на генотипа на селекционния материал.

ПРАКТИЧЕСКА РАБОТА № 4

тема:Сравнение на естествен и изкуствен подбор.

Цел:Дайте сравнително описание на естествения и изкуствения подбор, намерете приликите и разликите, открийте ролята на естествения и изкуствения подбор.

Оборудване:раздел. естествен подбор, изкуствен подбор.

Работен процес

1. Естественият подбор е оцеляването и размножаването на организми от определен вид, които са най-приспособени към условията на околната среда. Изкуствената селекция е отглеждането на нови разновидности организми от определен вид от човека.

№ п/п	Имоти	Тип избор
		Естествено	Изкуствен
	Източник на еволюционни промени	Наследствена изменчивост, борба за съществуване	наследствена вариабилност
	Причина	Влияние на факторите на околната среда и размера на популацията	Човешки фактор
	Движеща сила	Еволюция	Селекции
	Какви формуляри се запазват	Форми с жизнени показатели, адаптирани към околната среда	Формуляри с полезни функции за хората. Тези признаци могат да бъдат вредни за тялото
	Какви форми се елиминират	Форми, които не са жизнеспособни или не са адаптирани към условията на околната среда	Формуляри с характеристики, необходими на човек
	Последици от подбора	Образуване на нови видове: а) стабилизиране б) шофиране в) спукване	Отглеждане на нови породи и сортове: а) съзнателно б) в безсъзнание
	Видове подбор

Изход:Прилики: основата или източникът на еволюционните промени в изкуствения и естествения подбор е наследствената променливост. В резултат на естествен и изкуствен подбор се образуват нови органични форми.

Характеристики на разликата: Основата на естествения подбор е наследствената променливост и борбата за съществуване. Това е основната движеща сила на еволюцията. Той винаги действа в полза на организма, популацията и вида като цяло, защото допринася за оцеляването на най-способните организми.

От различните наследствени изменения остават само тези, които отговарят на условията за съществуване. Тези промени в крайна сметка водят до появата на нови видове организми.

Това е творческата роля на естествения подбор.

Има видове естествен подбор: стабилизиращ, задвижващ и rozryvayuchy (разрушителен): а) Стабилизиращ подбор - се свежда до елиминиране на индивиди с голямо отклонение на чертата от стабилна (средна). Поддържа постоянството на фенотипа при стабилни условия; б) Шофиране - действа при промяна в условията на съществуване и се свежда до елиминиране на индивиди със стабилни черти. Има изместване в нормата на реакцията в определена посока; в) Разрушителен – действа при нестабилни условия и се свежда до елиминиране на индивиди със средни, междинни характеристики и запазване на екстремни типове. Води до полиморфизъм в популацията.

Изкуственият подбор се извършва от човек, който подбира и съхранява в живите организми само полезни за него черти. Творческата роля на изкуствената селекция е отглеждането на нови. сортове растения, породи животни и щамове на микроорганизми. Изкуственият подбор може да бъде съзнателен и несъзнателен: а). Несъзнателно - когато човек несъзнателно избира да