Jämförande egenskaper hos artificiellt och naturligt urval. Jämförande egenskaper hos naturligt och artificiellt urval

Boende i naturliga förhållanden, det finns individuell variation, som kan visa sig i tre former - användbar, neutral och skadlig. Vanligtvis dör organismer med skadlig variation i olika stadier av individuell utveckling. Den neutrala variationen hos organismer påverkar inte deras livsduglighet. Individer med fördelaktig variabilitet överlever i kraft av en fördel i intraspecifik, interspecifik eller mot ogynnsamma förhållanden miljö.

körval

När miljöförhållandena förändras överlever de individer av arten där ärftlig variation har visat sig och i samband med detta har tecken och egenskaper utvecklats som motsvarar nya förhållanden och de individer som inte haft sådan variation dör. Under sin resa upptäckte Darwin att på oceaniska öar där starka vindar råder finns det få långvingade insekter och många insekter med rudimentära vingar och vinglösa insekter. Som Darwin förklarar kunde insekter med normala vingar inte stå emot de starka vindarna på dessa öar och dog. Och insekter med rudimentära vingar och vinglösa steg inte alls upp i luften och gömde sig i sprickorna och hittade skydd där. Denna process, som åtföljdes av ärftlig variation och naturligt urval och fortsatte i många tusen år, ledde till en minskning av antalet långvingade insekter på dessa öar och uppkomsten av individer med rudimentära vingar och vinglösa insekter. Naturligt urval, som säkerställer uppkomsten och utvecklingen av nya egenskaper och egenskaper hos organismer, kallas motivval.

Störande urval

Störande urval- detta är en form av naturligt urval, vilket leder till bildandet av ett antal polymorfa former som skiljer sig från varandra inom samma population.

Indikatorer	Naturligt urval	artificiellt urval
Inledande material för urval		Individuella tecken på kroppen
Valfaktor		Miljöförhållanden
Vägen till gynnsam förändring	Utvald, bli produktiv	Förbli, samla, gå i arv
De ogynnsamma förändringarnas väg	Utvalda, kasserade, förstörda	Förstörd i kampen för tillvaron
Handlingens karaktär	Kreativ - riktad ackumulering av tecken till förmån för en person	Kreativt - urval av adaptiva egenskaper till förmån för en individ, population, art, vilket leder till uppkomsten av nya former
Urvalsresultat	Ny växtsorter, djurraser, stammar av mikroorganismer	Ny art
Urvalsformulär	Massa, individuell, omedveten, metodisk	Motiv, stabiliserande, destabiliserande, störande, sexuellt

Lektion 5–6. växtförädling

Utrustning: tabeller om allmän biologi, som illustrerar mångfalden av raser och sorter, de viktigaste metoderna och prestationerna för växtförädling.

UNDER KLASSERNA

I. Kunskapstest

A. Muntligt kunskapsprov

1. Ch.Darwin om orsakerna till mångfalden av raser och sorter.
2. Former av artificiellt urval och deras egenskaper.
3. Det konstgjorda urvalets kreativa roll.

B. Kortarbete

№1. Varför kan en ras eller sort betraktas som en konstgjord population, d.v.s. en befolkning skapad av människors vilja och ansträngningar?

№2. Visa exempel på urvalets inverkan på rasens riktning och sortbildning.

№3. Varför används massselektion för korspollinerade växter? Ger massselektion genetiskt homogent material? Varför är omval nödvändigt för massurval?

II. Att lära sig nytt material

1. Funktioner i växtbiologi som beaktas vid avel

Urval måste ta hänsyn till följande funktioner växtbiologi:

– hög fruktsamhet och många avkommor;
– Förekomst av självpollinerande arter.
- förmågan att föröka sig med vegetativa organ;
– Möjligheten till artificiell produktion av muterade former.

Dessa egenskaper hos växter bestämmer valet av förädlingsmetoder.

2. Korsning som en metod för att öka mångfalden av material för artificiellt urval

De viktigaste metoderna för växtförädling är hybridisering och urval. Vanligtvis används dessa metoder tillsammans. Hybridisering ökar mångfalden av det material som uppfödaren arbetar med. Men i sig kan det oftast inte leda till en målmedveten förändring av organismernas egenskaper, d.v.s. korsningar utan artificiellt urval är ineffektiva. Korsning föregås av ett noggrant urval av föräldrapar. För framgångsrik sökning, urval och användning av källmaterial stor betydelse har N.I. Vavilov om ursprungscentra odlade växter, hans lag om homologiska serier i ärftlig föränderlighet, ekologiska och geografiska principer för växttaxonomi, och även skapad av N.I. Vavilov, hans anhängare och studenter samling av jordbruksväxter.

Hybridisering kan utföras olika scheman. Det finns enkla korsningar (parade) och komplexa korsningar (steg-, retur- eller backkorsningar).

Enkel , eller dubbel , kallas korsning mellan två föräldraformer, framställda en gång. En mängd av dem är de så kallade ömsesidig(ömsesidig) crossovers. Kom ihåg att deras essens ligger i det faktum att två korsningar utförs, och den faderliga formen av den första korsningen används i den andra korsningen som den moderliga respektive den moderliga formen som den faderliga. Sådana korsningar används i två fall: när utvecklingen av den mest värdefulla egenskapen beror på cytoplasmatisk ärftlighet (till exempel frostbeständighet i vissa sorter av höstvete) eller när frösättning i hybrider beror på om en eller annan sort tas som moder- eller faderformen. Ömsesidiga korsningar visar att ibland är påverkan av cytoplasman hos moderns sort mycket betydande.
Så, i Research Institute of Oilseeds. MOT. Pustovoita (Krasnodar), som ett resultat av ömsesidiga korsningar av solrossorter 3519 och 6540, erhölls intervarietalhybrider, som signifikant (med 2,5 gånger) skilde sig åt i graden av kvastskada, beroende på vilken sort som togs som modersort, och som - som en faderlig form. Naturligtvis ingick hybrider med större resistens mot raps i förädlingsprocessen.

komplex kallas korsningar där mer än två föräldraformer används eller hybridavkomman återkorsas med en av föräldrarna. Man skiljer på stegvisa och bakåtgående sammansatta korsningar.
Komplex steg hybridisering– Det här är ett system med successiva korsningar av de resulterande hybriderna med nya former, såväl som hybrider med varandra. På så sätt kan du samla i en sort bästa egenskaper många ursprungliga former. Denna metod utvecklades först och tillämpades framgångsrikt av den berömda sovjetiska uppfödaren A.P. Shekhurdin när man skapar sorter av mjukt vårvete Lutescens 53/12, Albidum 43, Albidum 24, Steklovidnaya, Saratovskaya 210, Saratovskaya 29, etc., samt ett antal sorter av durumvårvete.
På backkorsningar de resulterande hybriderna korsas med moderformen, vars egenskap de vill förstärka. Om sådana korsningar upprepas många gånger kallas de mättande, eller absorption(backkorsningar). I det här fallet är hybriden mättad med det genetiska materialet från en av föräldrarna, och det genetiska materialet från den andra föräldern förskjuts (absorberas), och en eller flera gener som ansvarar för någon värdefull egenskap finns kvar i hybridgenomet, till exempel , torkresistens eller resistens mot någon av sjukdomarna. Som regel används lokala vildväxande former, som oftast är lågproduktiva, som donatorer av sådana egenskaper, varför uppfödare måste ta till backkorsningar.

Följande typer av korsningar används i växtförädling.

Inavel, eller inavel, används som ett av stegen för att öka produktiviteten. För detta utförs självpollinering av korspollinerade växter, vilket leder till en ökning av homozygositet. Efter 3-4 generationer uppstår de så kallade rena linjerna - genetiskt homogena avkommor som erhålls genom individuellt urval från en individ eller ett par individer i en serie generationer. Många onormala egenskaper är recessiva. I rena linjer framträder de fenotypiskt. Detta leder till en negativ effekt, en minskning av livsdugligheten hos organismer, kallad inavelsdepression. Men trots den negativa effekten av självpollinering i korspollinerade växter, används det ofta och framgångsrikt i avel för att få rena linjer. De är nödvändiga för den ärftliga fixeringen av önskvärda, värdefulla egenskaper, såväl som för korsning mellan linjer. I självpollinerande växter finns det ingen ansamling av ogynnsamma recessiva mutationer, eftersom de blir snabbt homozygota och elimineras genom naturligt urval.

Interline korsning– korspollinering mellan olika självpollinerande linjer, varigenom det i vissa fall uppträder högavkastande interlinehybrider. Till exempel, för att erhålla interline-hybrider av majs, plockas vippor från utvalda växter och, när pistillerstämplar uppträder, pollineras de med pollen från samma växt. För att förhindra pollinering av pollen från andra växter är blomställningarna täckta med pappersisolatorer. Så erhålls flera rena linjer under ett antal år och sedan korsas de rena linjerna med varandra och väljer ut de vars avkomma ger maximal avkastningsökning.

Blandras- växtkorsning olika sorter sinsemellan i syfte att manifesteras i hybrider av kombinativ variabilitet. Denna typ av korsning är den vanligaste i aveln och ligger till grund för mångas produktion högavkastande sorter. Det används också för självpollinerade arter, såsom vete. Ståndarknappar tas bort från blommorna på en växt av en vetesort, en växt av en annan sort placeras bredvid den i en burk med vatten, och båda växterna är täckta med en gemensam isolator. Som ett resultat, få hybridfrön, kombinera egenskaperna hos olika sorter som är nödvändiga för uppfödaren.

avlägsen hybridisering- växtkorsning olika typer, och ibland förlossning, vilket bidrar till mottagandet av nya blanketter. Vanligtvis sker korsning inom en art. Men ibland är det möjligt att få hybrider från att korsa växter av olika arter av samma släkte och till och med olika sorter. Så det finns hybrider av råg och vete, vete och vilda spannmål Aegilops. Emellertid är avlägsna hybrider vanligtvis sterila. De främsta orsakerna till infertilitet:

- i avlägsna hybrider är det normala mognadsförloppet för könsceller vanligtvis omöjligt;
- kromosomerna hos båda föräldraväxtarterna är så olika att de inte kan konjugera, som ett resultat av vilket det inte finns någon normal minskning av deras antal, störs processen med meios.

Dessa störningar är ännu mer betydande när de korsande arterna skiljer sig åt i antalet kromosomer (till exempel är det diploida antalet kromosomer i råg 14, i vanligt vete - 42). Det finns många odlade växter skapade som ett resultat av avlägsna hybridisering. Till exempel, som ett resultat av många års arbete av Academician N.V. Tsitsina och hans medarbetare fick värdefulla sorter av spannmål baserade på hybridisering av vete med det fleråriga ogräsvetegräset. Som ett resultat av hybridiseringen av vete med råg (dessa hybrider är vanligtvis sterila), erhölls en ny odlad växt, kallad triticale (lat. triticum- vete, secale- råg). Denna växt är mycket lovande som foder- och spannmålsgröda, som ger hög avkastning och är resistent mot negativa miljöpåverkan.

3. Fenomenet hybridkraft och dess genetiska grund

Även i mitten av XVIII-talet. Den ryske akademikern I.Kelreuter uppmärksammade det faktum att i vissa fall, när man korsar växter, är hybrider av den första generationen mycket kraftfullare än föräldraformer. Sedan drog Charles Darwin slutsatsen att hybridisering i många fall åtföljs av en kraftfullare utveckling av hybridorganismer. Högre livskraft, produktivitet av hybrider av den första generationen i jämförelse med korsade föräldraformer kallas heteros. Heteros kan uppstå vid korsning av raser hos djur, sorter och rena linjer i växter. Således ger en intervarietal hybrid av Grushevskaya och Dnepropetrovsk majs 8–9% avkastningsökning, och en interlinehybrid av två självpollinerade linjer av samma sorter ger 25–30% avkastningsökning. Fall av heteros är också kända med avlägsna korsningar av arter och släkten av växter och djur.

Fenomenet heteros som ett ärftligt uttryck för effekterna av hybridisering har alltså varit känt under lång tid. Dess användning i avelsprocessen började dock relativt nyligen, på 1930-talet. Upptäckten och förståelsen av fenomenet heteros gjorde det möjligt att bestämma en ny riktning i urvalsprocessen - skapandet av mycket produktiva hybrider av växter och djur.

En ny period i studien av fenomenet heteros börjar på 1920-talet. 1900-talet från de amerikanska genetikernas verk J. Shell, E. East, R. Hell, D. Jones. Som ett resultat av deras arbete erhölls inavlade linjer i majs genom självpollinering, som skiljer sig från de ursprungliga plantorna i minskad produktivitet och livsduglighet, d.v.s. svår inavelsdepression. Men när Shell korsade rena linjer fick han oväntat mycket kraftfulla hybrider av den första generationen, som avsevärt översteg i alla produktivitetsparametrar både de ursprungliga linjerna och de sorter från vilka dessa linjer erhölls genom självpollinering. Med dessa verk började den utbredda användningen av heterosis i urvalsprocessen.

Vad förklarar fenomenet heterosis, d.v.s. hybridernas kraft, ur genetisk synvinkel? Genetiker har föreslagit flera hypoteser för att förklara det. Följande två är de vanligaste.

Dominanshypotes utvecklad av den amerikanske genetikern D. Jones. Den är baserad på idén om gynnsamt verkande dominerande gener i ett homozygot eller heterozygot tillstånd. Om de korsade formerna endast har två dominerande gynnsamt verkande gener ( AAbbCCdd x aaBBccDD), då har hybriden fyra av dem ( AaBbCcDd), oavsett om de är i homozygot eller heterozygot tillstånd. Detta, enligt anhängarna av denna hypotes, bestämmer hybridens heteros, d.v.s. dess fördelar jämfört med de ursprungliga formerna.

Överdominanshypotes föreslagna av amerikanska genetiker J. Shell och E. East. Det bygger på insikten att ett heterozygott tillstånd för en eller flera gener ger en fördel jämfört med homozygota tillstånd för en eller flera gener. Schemat som illustrerar hypotesen om en-gen överdominans är ganska enkelt. Det indikerar att det heterozygota tillståndet för genen ah har fördelar i syntesen av en genkontrollerad produkt jämfört med homozygoter för allelerna av denna gen. Från och med den andra generationen av hybrider, bleknar effekten av heterosis, eftersom. några av generna går in i det homozygota tillståndet:

P- ah X ah;
F2- AA; 2ah; aa.

Det finns ett antal andra hypoteser om heteros. Den mest intressanta av dem hypotesen om kompensationskomplexet av gener, föreslagen av den inhemska genetikern V.A. Strunnikov. Dess väsen är som följer. Låt det finnas mutationer som kraftigt minskar livsduglighet och produktivitet. Som ett resultat av selektion bildas ett kompensatoriskt komplex av gener i homozygoter, vilket till stor del neutraliserar de skadliga effekterna av mutationer. Om då en sådan mutantform korsas med en normal (utan mutationer) och därigenom mutationerna överförs till ett heterozygott tillstånd, d.v.s. neutralisera deras verkan med en normal allel, då kommer kompensationskomplexet som har utvecklats i relation till mutationer att ge heteros.

Således, trots det faktum att den genetiska grunden för heteros ännu inte har klarlagts helt, är en sak säker: en positiv roll i hybrider spelas av hög heterozygositet, vilket leder till manifestationen av ökad fysiologisk aktivitet.

4. Att övervinna infertilitet hos interspecifika växthybrider

Fjärrhybridisering används inte i stor utsträckning i avel på grund av steriliteten hos de resulterande hybriderna. En av de enastående prestationerna inom modern genetik och avel har varit utvecklingen av en metod för att övervinna infertiliteten hos interspecifika hybrider, vilket i vissa fall leder till att man erhåller normala hybrider. Detta uppnåddes första gången 1922–1924. Rysk genetiker, student N.I. Vavilov, Georgy Dmitrievich Karpechenko (1899–1942) vid korsning av rädisa och kål. Båda dessa arter har (i den diploida uppsättningen) 18 kromosomer vardera. Följaktligen bär deras könsceller 9 kromosomer vardera (haploid uppsättning). Hybriden har 18 kromosomer, men den är helt steril, pga. "sällsynta" och "kål" kromosomer i meios konjugerar inte med varandra.

Kål-sällsynt hybrid (rafanobrassika)

G.D. Karpechenko genom verkan av kolchicin fördubblade antalet kromosomer av hybriden. Som ett resultat fanns det 36 kromosomer i hybridorganismen, bestående av två kompletta diploida uppsättningar av rädisa och kål. Detta skapade normala möjligheter för meios som varje kromosom hade ett par. "Kål"-kromosomer konjugerades med "kål" och "sällsynt" - med "sällsynt". Varje gamet bar en haploid uppsättning av rädisor och kål (9 + 9 = 18). Arter som har kombinerat olika genom i en organism, och sedan deras multipla ökning, kallas allopolyploider. Zygoten hade återigen 36 kromosomer.

Således blev den resulterande kål-sällsynta hybriden, kallad rafanobrassica, produktiv. Hybriden splittrades inte i föräldraformer, eftersom rädisor och kålkromosomer hamnade alltid tillsammans. Denna konstgjorda växt såg varken ut som en rädisa eller som en kål. Skidorna bestod av två halvor, varav den ena liknade en kålskida, den andra en rädisa. Avlägsen hybridisering i kombination med en fördubbling av antalet kromosomer (polyploidi) ledde till återställandet av fertiliteten.

G.D. Karpechenko var den första som tydligt visade sambandet mellan avlägsna hybridisering och polyploidi för att erhålla fertila former. Detta är av stor betydelse för både evolution och urval.

5. Användning av somatiska mutationer i växtförädling

Användningen av somatiska mutationer är tillämplig på urvalet av vegetativt förökande växter. Genom att använda vegetativ förökning det är möjligt att bevara en fördelaktig somatisk mutation, eller att bevara och föröka vilken heterozygot form som helst som har ekonomiskt användbara egenskaper. Till exempel, endast med hjälp av vegetativ förökning, bevaras egenskaperna hos många sorter av frukt- och bärgrödor. Under sexuell reproduktion bevaras inte egenskaperna hos sorter som består av heterozygota individer, och deras splittring sker.

6. Artificiellt urval i växtförädling

Som vi redan har sagt är hybridisering effektiv vid selektion endast i kombination med selektion. Vid växtförädling används både mass- och individuellt urval.

Under massuttagningen ett stort antal individer väljer en grupp växter med de bästa fenotyperna, vars genotyper är okända. Massurval utförs bland korspollinerade växter. Gemensam odling av utvalda växter främjar deras fria korsning, vilket leder till heterozygositet hos individer. Massurval utförs upprepade gånger i ett antal efterföljande generationer. Det tillgrips i de fall då det krävs för att förbättra en eller annan sort relativt snabbt. Men närvaron av modifieringsvariabilitet minskar värdet av sorter som föds upp genom massurval.

Individuellt urval i växtförädling används som ett sätt att bevara för reproduktion. bästa växterna. De odlas isolerat från varandra för att identifiera värdefulla egenskaper hos avkomman genom jämförelse med de ursprungliga formerna och sinsemellan. Som vi redan vet är självpollinerande växter oftast föremål för individuellt urval, och resultatet är rena linjer.

7. Det naturliga urvalets roll i växtförädlingen

Naturligt urval spelar en avgörande roll i aveln. En hel rad miljöfaktorer påverkar varje växt under hela dess liv, och den måste vara resistent mot skadedjur och sjukdomar, anpassad till en viss temperatur och vattenregim. Därför, på grund av naturligt urval, bildar individer anpassningar till miljön. Det kan inte finnas odlade växter som är lika produktiva på någon ort. Sorter klassificeras under påverkan av naturligt urval.

8. Inducerad mutagenes, polyploidi och deras användning i växtförädling

Inducerad mutagenes är baserad på inverkan av olika strålningar och kemiska mutagener på kroppen för att erhålla mutationer. Mutagener gör att du kan få ett brett utbud av olika mutationer. Av 1 000 artificiellt erhållna mutationer visar sig 1-2 000 vara fördelaktiga. Men i detta fall är strikt individuellt urval av muterade former nödvändigt och ytterligare arbete med dem.

Mutagenesmetoder används framgångsrikt i växtförädling. Nu har mer än 1 tusen sorter skapats i världen, vilket leder en stamtavla från individuella muterade växter som erhållits som ett resultat av artificiell mutagenes. Känd sort vårvete Novosibirskaya 67 erhölls vid Institutet för cytologi och genetik i den sibiriska grenen av den ryska vetenskapsakademin efter fröbehandling av det ursprungliga materialet av sorten Novosibirskaya 7 röntgenstrålar. Denna sort har ett kort och kraftigt strå, vilket hindrar växter från att lägga sig under skördeperioden.

Vid växtförädling används också i stor utsträckning metoden för att erhålla polyploida former. Polyploidi är en typ av genomisk mutation och består i en multipel ökning av antalet kromosomer jämfört med en haploid. Polyploida former kan erhållas genom att behandla frön med kolchicin under deras groning.

En multipel ökning av antalet kromosomer åtföljs av en ökning av massan av frön och frukter, vilket leder till en ökning av utbytet av jordbruksväxter. Akademiker P.M. Zhukovsky: "Mänskligheten matar och kläder huvudsakligen på produkter av polyploidi." I Ryssland, experimentellt erhållen polyploid potatissorter, vete, sockerbetor, bovete och andra odlade växter.

III. Konsolidering av kunskap

Generaliserande samtal under inlärning av nytt material.

IV. Läxa

Studera stycket i läroboken (drag av växtbiologi som beaktas vid förädling, de viktigaste metoderna för växtförädling och deras egenskaper).

Fortsättning följer

artificiellt urval. För att underbygga den historiska principen för utvecklingen av vilda djur, studerade Darwin djupgående den månghundraåriga praxisen inom jordbruk och djurhållning och kom till slutsatsen att mångfalden av raser av husdjur och odlade växtsorter är resultatet av variation, ärftlighet och artificiell urval.

Artificiellt urval utförs av människan och kan vara tvåfaldigt: medvetet (metodiskt) - i enlighet med det mål som uppfödaren ställer upp för sig själv, och omedvetet, när en person inte sätter sig målet att föda upp en ras eller sort med förutbestämda egenskaper , men eliminerar helt enkelt mindre värdefulla individer och lämnar det bästa till stammen. Omedvetet urval har utförts av människan i många årtusenden: till och med vildar, under en hungersnöd, lämnade fler användbara djur åt stammen och dödade mindre värdefulla. Under ogynnsamma perioder använde den primitiva människan i första hand osaltade frukter eller mindre frön och gjorde i detta fall även urval, men omedvetet. I alla fall av sådant urval, de mest produktiva formerna av djur och mer produktiva sorter växter, även om människan här fungerade som en blind urvalsfaktor, vilket kan vara vilken annan miljöfaktor som helst. .ett

Många värdefulla former har avlats av den månghundraåriga praxisen med artificiellt urval. I synnerhet i mitten av XIX-talet. mer än 300 sorter av vete är registrerade i jordbruket, i öknarna Nordafrika 38 sorter av dadelpalm odlades, i Polynesien - 24 former av brödfrukt och samma antal sorter av banan, i Kina - 63 sorter av bambu. Det fanns omkring 1000 druvsorter, mer än 300 krusbär, omkring 400 nötkreatursraser, 250 fårraser, 350 hundraser, 150 raser av duvor, många värdefulla raser kaniner, höns, ankor, etc. Anhängare av arternas beständighet trodde att varje sådan sort eller ras härstammar från sin direkta förfader. Darwin bevisade dock att källan till mångfalden av djurraser och sorter av odlade växter är en eller ett litet antal vilda förfäder, vars ättlingar förvandlades av människan i olika riktningar i enlighet med hennes ekonomiska mål, smaker och intressen. I det här fallet använde uppfödaren den ärftliga variationen som är inneboende i de valda formerna.

Darwin skiljde mellan bestämd (nu kallad modifiering) och obestämd variabilitet. Med en viss, eller grupp, variation förändras alla eller nästan alla avkommor till individer som utsätts för samma förhållanden i en riktning; till exempel när det råder brist på mat går djur ner i vikt, i kalla klimat har däggdjur tjockare hår 1 t. en orta, en ras, en art. För närvarande kallas denna form av variabilitet genotypisk. Variabilitet överförs till avkomma inte bara under sexuell reproduktion, utan också under vegetativ reproduktion: ofta växer en växt skott med nya egenskaper eller utvecklar knoppar, från vilka frukter med nya kvaliteter (druvor, krusbär) bildas - resultatet av en mutation i somatisk cell i njuren.

När det gäller variabilitetsfenomenen upptäckte Darwin ett antal viktiga regelbundenheter, nämligen: när ett organ eller särdrag förändras kan andra förändras. Till exempel utvecklas en kam på platsen där den tränade muskeln fäster benet, hos vadarfåglar förlängs nacken samtidigt med förlängningen av extremiteterna, tjockleken på håret hos får ändras i enlighet därmed med en ökning av tjockleken på hud. Sådan variation kallas korrelativ eller korrelativ. På basis av korrelativ variabilitet kan uppfödaren förutsäga vissa avvikelser från den ursprungliga formen och välja i önskad riktning.

Naturligt urval till skillnad från det konstgjorda utförs det i själva naturen och består i urvalet inom arten av de mest anpassade individerna till en viss miljös förutsättningar. Darwin upptäckte en viss gemensamhet i mekanismen för artificiellt och naturligt urval: i den första formen av urval förkroppsligas en persons medvetna eller omedvetna vilja i resultaten, i den andra dominerar naturlagarna. I båda fallen skapas nya former, men med artificiellt urval, trots att variation påverkar alla organ och egenskaper hos djur och växter, behåller de resulterande djurraserna och växtsorterna egenskaper som är användbara för människor, men inte för organismerna sig själva. Tvärtom, naturligt urval bevarar individer där förändringarna är fördelaktiga för deras egen existens under givna förhållanden.

I naturen observeras ständigt bestämd och obestämd variation. Dess intensitet är mindre uttalad här än i inhemska former, sedan förändringen naturlig miljö sker smygande och extremt långsamt. Den framväxande kvalitativa heterogeniteten hos individer inom arter, så att säga, för många "kandidater" till den evolutionära arenan, vilket lämnar naturligt urval för att avvisa de som är mindre anpassade till överlevnad. Processen med naturlig "utslaktning", enligt Darwin, genomförs på grundval av föränderlighet, kampen för tillvaron och naturligt urval. Materialet för naturligt urval tillhandahålls av organismernas obestämda (genotypiska) variation. Det är av denna anledning som avkomman från alla par vilda (liksom inhemska) organismer visar sig vara heterogena. Om förändringarna är fördelaktiga ökar det chanserna för överlevnad och fortplantning. Varje förändring som är skadlig för organismen kommer oundvikligen att leda till dess förstörelse eller oförmåga att lämna avkomma. En individs överlevnad eller död är det slutliga resultatet av "kampen för tillvaron", som Darwin inte förstod direkt, utan i bildlig mening. Han särskiljde tre former av kamp för tillvaron:

A) intraspecifik - den mest våldsamma, eftersom individer av samma art behöver liknande matkällor, som också är begränsade, under liknande förhållanden för reproduktion, samma skyddsrum;

C) levande organismers kamp med faktorer av livlös natur - miljöförhållanden under torka, översvämningar, tidiga frost, hagelfall, många små djur, fåglar, maskar, insekter, gräs dör.

Som ett resultat av alla dessa komplexa förhållanden dör många organismer eller, försvagade, lämnar de inte avkomma. Individer med åtminstone minimala fördelaktiga förändringar överlever. Adaptiva egenskaper och egenskaper dyker inte upp omedelbart, de ackumuleras av naturligt urval från generation till generation, vilket leder till att ättlingarna skiljer sig från sina förfäder på arten och högre systematisk nivå.

Kampen för tillvaron är oundviklig i samband med den intensiva reproduktion som finns i naturen. Detta mönster känner inga undantag. Det föds alltid fler organismer än de som kan överleva till vuxen ålder och lämna ättlingar. Beräkningar visar: om alla födda möss överlevde, skulle inom sju år avkomman från ett par ockupera hela landet Globen. En torskhona lägger upp till 10 miljoner ägg åt gången, en herdespåsväxt producerar 73 tusen frön, höna - 446 500, etc. Men " geometrisk progression reproduktion" genomförs aldrig, eftersom det mellan organismer pågår en kamp om utrymme, mat, skydd mot fiender, konkurrens vid val av sexuell partner, en kamp för överlevnad med fluktuationer i temperatur, luftfuktighet, belysning etc. I denna "kamp" de flesta av de födda dör och lämnar ingen avkomma, och därför förblir antalet individer av varje art i genomsnitt konstant i naturen.

Tabell Former för urval (T.L. Bogdanova. Biologi. Uppgifter och övningar. En guide för sökande till universitet. M., 1991)

Indikatorer	artificiellt urval	Naturligt urval
Inledande material för urval		Individuella tecken på kroppen
Valfaktor		Miljöförhållanden (levande och livlös natur)
Ändra sökväg:
gynnsam	Utvald, bli produktiv	Förbli, samla, gå i arv
ogynnsam	Utvalda, kasserade, förstörda	Förstörd i kampen för tillvaron
Handlingens karaktär	Kreativ - riktad ackumulering av tecken till förmån för en person	Kreativt - urval av adaptiva egenskaper till förmån för en individ, population, art, vilket leder till uppkomsten av nya former
Urvalsresultat	Nya växtsorter, djurraser, stammar av mikroorganismer	Ny art
Urvalsformulär	Massa; enskild; medvetslös (spontan); metodisk (medveten)	Körning, stödja avvikelser i förändrade miljöförhållanden; stabilisera, bibehålla konstantheten hos den genomsnittliga reaktionshastigheten under konstanta miljöförhållanden

Läran om artificiellt urval beaktas. Vi kommer att analysera de viktigaste egenskaperna, typerna och funktionerna i detta koncept i vår artikel.

Evolutionens drivkrafter

Enligt evolutionsteori, moderna vyer uppstod som ett resultat av en serie adaptiva förändringar hos vilda djur. Under påverkan av vilka processer hände detta? Dessa inkluderar ärftlig föränderlighet och kampen för tillvaron, vars konsekvens är naturligt urval. Kärnan i det senare ligger i den rådande överlevnaden för de starkaste arterna. Det händer i naturen även nu.

Egenskaper för artificiellt urval

Människan har länge lärt sig att använda selektion för att få fram arter med användbara egenskaper. För att göra detta räddar han ättlingarna till de mest produktiva individerna. Denna typ av urval kallas artificiell. Dess syfte är att ge värdefulla ekonomiska förbindelser växter och stammar av mikroorganismer.

Deras bildande började med domesticering och odling av vilda arter. Till exempel har alla moderna hundraser en enda förfader, som är en varg. Ursprungligen var det främsta kännetecknet för artificiellt urval dess omedvetna natur. Det betyder att en person genomförde det utan ett specifikt mål. Han lämnade de största individerna av djur för reproduktion, och de bästa fröna att så på nästa år. Mindre värdefulla exemplar användes för mat. Resultaten av en sådan process kommer att synas först efter en lång tid.

Hur uppnår man uppkomsten av nya egenskaper hos självpollinerande växter och djur som är kapabla till självbefruktning? I det här fallet använder uppfödare mutationer - plötsliga plötsliga förändringar i genotypen som uppstår som ett resultat av verkan av vissa faktorer. De kallas mutagener. Detta har bevisats experimentellt. Om självpollinering av växter med de största fröna utförs, visas inte användbara tecken även efter sex generationer.

Medvetet urval är mer effektivt. Det kallas också metodiskt. Samtidigt härleder en person medvetet artificiellt utseende med specifika egenskaper. Sådant urval utförs i ett antal generationer tills det önskade resultatet uppnås.

Jämförande egenskaper hos artificiellt och naturligt urval

Båda typerna av urval har ett antal liknande egenskaper. Deras grund är ärftlig variation - organismernas egenskap att överföra vissa tecken och utvecklingsegenskaper hos avkomman. I båda fallen är egenskaper som ökar individers livskraft värdefulla. I naturligt urval dör arter som inte har gynnsamma förändringar till följd av kampen för tillvaron. Och med konstgjorda avvisas eller förstörs de.

Det huvudsakliga kännetecknet för artificiellt urval är människans direkta deltagande och den höga hastigheten för att uppnå resultat. De nödvändiga förändringarna kan uppnås under en period på 10 till 20 år. I naturen tar dessa processer hundratals och till och med miljoner år.

Massurval

Det finns två former av artificiellt urval. En av dem är massiv. I detta fall fördelaktiga egenskaper källmaterial bestäms endast på basis av fenotypiska egenskaper. Således bestämmer en person visuellt vilken art som ska användas för vidare reproduktion och odling.

Sådant artificiellt urval är ett exempel på användning enkla metoder i urvalet. Det används ganska ofta, men har ett antal nackdelar. Trots extern likhet kan individer vara genetiskt heterogena: heterozygota eller homozygota för den dominerande allelen. I detta fall reduceras valeffektiviteten avsevärt. Det förväntade resultatet visas endast vid korsning av heterozygoter. Men under de kommande generationerna kommer manifestationen av fördelaktiga egenskaper att minska, eftersom antalet homozygota organismer kommer att öka.

Individuellt val

Denna form har ett antal fördelar. Individuellt artificiellt urval, exempel på vilka vi överväger, utförs med hänsyn till källmaterialets genotyp. För detta används metoden för att analysera korsningar, liksom studien av stamtavlor.

Efter att ha valt föräldrapar används ett korsningssystem - hybridisering. Det kan utföras inom samma eller olika typer. I alla fall stöter uppfödare på ett antal svårigheter. Så, efter en serie relaterade korsningar, ökar homozygositeten hos avkomman. Konsekvensen av detta är linjens degeneration, försvagning och död. Men den här metoden är idealisk för att få rena linjer.

Med orelaterad korsning ökar initialt heterozygositeten. Detta leder till uppkomsten av hybridkraft hos ättlingarna till den första generationen. Detta fenomen kallas heterosis. Hybrider har samtidigt en större livskraft jämfört med sina föräldrar. Men i efterföljande generationer försvagas denna effekt.

Så, de viktigaste egenskaperna hos artificiellt urval inkluderar riktad mänsklig aktivitet, den snabba takten för att få resultat och med hänsyn till egenskaperna hos genotypen av urvalsmaterialet.

PRAKTISKT ARBETE № 4

Ämne:Jämförelse av naturligt och artificiellt urval.

Mål:Ge en jämförande beskrivning av naturligt och artificiellt urval, hitta likheter och skillnader, ta reda på vilken roll naturligt och artificiellt urval har.

Utrustning:flik. naturligt urval, artificiellt urval.

Framsteg

1. Naturligt urval är överlevnad och reproduktion av organismer av en viss art som är mest anpassade till miljöförhållanden. Artificiellt urval är uppfödning av nya varianter av organismer av en viss art av människan.

№ *p/n*	*Egenskaper*	*Urvalstyp*
№ *p/n*	*Egenskaper*	*Naturlig*	*Artificiell*
	Källa till evolutionär förändring	Ärftlig föränderlighet, kamp för tillvaron	ärftlig variation
	Orsak	Effekt av miljöfaktorer och befolkningsstorlek	Mänskliga faktorn
	Drivkraft	Evolution	Urval
	Vilka formulär sparas	Former med vitala tecken anpassade till miljön	Formulär med användbara funktioner för människor. Dessa tecken kan vara skadliga för kroppen
	Vilka former tas bort	Former som inte är livskraftiga eller oanpassade till miljöförhållanden	Formulär med funktioner som är nödvändiga för en person
	Konsekvenser av urval	Bildande av nya arter: a) stabiliseras b) körning c) spricker	Förädling av nya raser och sorter: a) medveten b) medvetslös
	Urvalstyper

Slutsats:Likheter: grunden eller källan till evolutionära förändringar i artificiellt och naturligt urval är ärftlig variation. Som ett resultat av naturligt och artificiellt urval bildas nya organiska former.

Skillnadsdrag: Grunden för naturligt urval är ärftlig variation och kampen för tillvaron. Detta är evolutionens främsta drivkraft. Den agerar alltid till gagn för organismen, populationen och arten som helhet, eftersom den bidrar till de starkaste organismernas överlevnad.

Av de olika ärftliga förändringarna återstår bara de som uppfyller existensvillkoren. Dessa förändringar leder så småningom till uppkomsten av nya typer av organismer.

Detta är det naturliga urvalets kreativa roll.

Det finns typer av naturligt urval: stabiliserande, drivande och rozryvayuchy (störande): a) Stabiliserande urval - reduceras till eliminering av individer med en stor avvikelse av egenskapen från stabil (genomsnitt). Det upprätthåller fenotypens konstanta egenskaper under stabila förhållanden; b) Körning - agerar vid en förändring av existensvillkoren och reduceras till eliminering av individer med stabila egenskaper. Det sker en förändring i normen för reaktionen i en viss riktning; c) Störande - fungerar under instabila förhållanden och reduceras till eliminering av individer med medelstora, mellanliggande egenskaper och bevarande av extrema typer. Leder till polymorfism i befolkningen.

Artificiellt urval utförs av en person som väljer ut och lagrar i levande organismer endast egenskaper som är användbara för honom själv. Den kreativa rollen för artificiellt urval är uppfödningen av nya. växtsorter, djurraser och stammar av mikroorganismer. Artificiellt urval kan vara medvetet och omedvetet: a). Omedvetet - när en person omedvetet väljer att