Гетерозис, полиплоидия, мутагенез, их использование в селекции. Причины использования гибридных семян кукурузы, бройлерных цыплят в сельском хозяйстве

Решить задачу на определение последовательности аминокислот в молекуле белка по фрагменту иРНК с использованием таблицы генетического кода.

Круговорот веществ в биогеоценозе, роль организмов — производителей, потребителей и разрушителей в нем. Основной источник энергии, обеспечивающий круговорот веществ в биогеоценозе.

Агроценоз (агроэкосистема), его отличие от биогеоценоза. Круговорот веществ в агроценозе и пути повышения его продуктивности.

Разнообразие сортов растений и пород животных — результат селекционной работы ученых. Закон Н. И. Вавилова о гомологических рядах в наследственной изменчивости, его учение о центрах происхождения и многообразия культурных растений.

1. Селекция — наука о выведении новых сортов растений и пород животных. Порода (сорт) — искусственно созданная человеком популяция, которая характеризуется наследственными биологическими особенностями, морфологическими и физиологическими признаками, продуктивностью. 2. Ч. Дарвин — основоположник науки селекции, обосновавший значение наследственной изменчивости и искусственного отбора в создании новых сортов и пород.

3. Вклад Н. И. Вавилова в развитие науки селекции, в разработку ее задач. Обоснование Н. И. Вавиловым необходимости использования законов генетики в качестве научных основ селекции. Изучение и создание им коллекции сортового и видового разнообразия растений как исходного материала для селекции.

4. Закон Н. И. Вавилова о гомологических рядах в наследственной изменчивости, его значение для селекции: выявление сходных наследственных изменений у организмов близких видов.

5. Изучение Н. И. Вавиловым видового разнообразия. Богатство генофонда диких видов, превышение генофонда сортов растений и пород животных, необходимость изучения мирового богатства видов для селекции.

6. Учение Н. И. Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений. Центры происхождения культурных растений — в основном горные районы, древние очаги земледелия, характеризующиеся многообразием видов, разновидностей, родина сортов растений. Основные центры происхождения культурных растений.

7. Значение селекции — создание большого разнообразия высокопродуктивных сортов растений, полиплоидных форм, пригодных для выращивания в разных климатических условиях, а также пород животных, высокопродуктивных гибридных форм, бройлеров и др.

1. Агроценоз (агроэкосистема) — искусственная система, созданная в результате деятельности человека. Примеры агроценозов: парк, поле, сад, пастбище, приусадебный участок.

2. Сходство агроценоза и биогеоценоза, наличие трех звеньев: организмов — производителей, потребителей и разрушителей органического вещества, круговорот веществ, территориальные и пищевые связи между организмами, растения — начальное звено цепи питания.

3. Отличия агроценоза от биогеоценоза: небольшое число видов в агроценозе, преобладание организмов одного вида (например, пшеницы в поле, овец на пастбище), короткие цепи питания, неполный круговорот веществ (значительный вынос биомассы в виде урожая), слабая саморегуляция, высокая численность животных отдельных видов (вредителей сельскохозяйственных растений или паразитов).

4. Агроценоз — экологически неустойчивая система, ее причины — слабый круговорот веществ, недостаточно выраженная саморегуляция, небольшое число видов и др.

5. Роль человека в повышении продуктивности агроценозов: выведение высокопродуктивных сортов растений и пород животных, их выращивание с использованием новейших технологий, учет биологии организмов (потребность в питательных веществах, потребности растений в тепле, влажности и др.), борьба с болезнями и вредителями, своевременное проведение сельскохозяйственных работ и др.

6. Агроценозы как источник загрязнения окружающей среды: биологического (массовое ра^мно-жение, вспышка численности насекомых-вредителей), химического (смыв в водоемы избытка ядохимикатов, удобрений, гибель от ядохимикатов насекомых-опылителей, изменение фауны почвы под воздействием химических веществ и др.).

7. Защита природы от загрязнения сельскохозяйственным производством — соблюдение норм и сроков внесения минеральных удобрений, применения ядохимикатов, новых технологий обработки почвы.

57 Основные методы селекции растений и животных: гибридизация и искусственный отбор.

1. Селекция — это эволюция, управляемая человеком (Н. И. Вавилов). Результаты эволюции органического мира — многообразие видов растений и животных. Результаты селекции — многообразие сортов растений и пород животных. Движущие силы эволюции: наследственная изменчивость и естественный отбор; основа создания новых сортов растений и пород животных: наследственная изменчивость и искусственный отбор.

2. Методы селекции растений и животных: скрещивание и искусственный отбор. Скрещивание разных сортов растений и пород животных — основа повышения генетического разнообразия потомства. Виды скрещивания растений: перекрестное опыление и самоопыление. Самоопыление пере-крестноопыляемых растений — способ получения гомозиготного по ряду признаков потомства. Перекрестное опыление — способ увеличения разнообразия потомства.

3. Типы скрещивания животных: родственное и неродственное. Неродственное — скрещивание особей одной или разных пород, направленное на поддержание или улучшение признаков породы. Близкородственное — скрещивание между братьями и сестрами, родителями и потомством, направленное на получение потомства, гомозиготного по ряду признаков, на сохранение у него ценных признаков. Близкородственное скрещивание — один из этапов селекционной работы.

4. Искусственный отбор — сохранение для дальнейшего размножения особей с интересующими селекционера признаками. Формы отбора: массовый и индивидуальный. Массовый отбор — сохранение группы особей из потомства, имеющих ценные признаки. Индивидуальный отбор — выделение отдельных особей с интересующими человека признаками и получение от них потомства.

5. Применение в селекции растений массового отбора для получения генетически разнородного материала, гетерозиготных особей. Результаты многократного индивидуального отбора — выведение чистых (гомозиготных) линий.

6. Причины применения в селекции животных только индивидуального отбора — малочисленное потомство. При отборе особей необходимо учитывать развитие у них экстерьерных признаков (телосложения, соотношения частей тела, внешних признаков), которые связаны с формированием хозяйственных признаков (например, молочности у коров).

7. Скрещивание и отбор — универсальные методы селекции, возможность их применения при создании новых сортов растений и пород животных.

1. Связь организмов разных видов в биогеоценозе между собой и с окружающей средой — необходимое условие обмена веществ и превращения энергии в организмах. Обмен веществ — основной признак жизни.

2. Истощение запасов неорганических веществ в биогеоценозе в результате постоянного использования их организмами в процессе обмена веществ. Восполнение запасов неорганических веществ за счет расщепления органических веществ в процессе жизнедеятельности организмов.

3. Последовательное превращение веществ и энергии в биогеоценозах — основа круговорота веществ. Постоянный переход одних элементов из неживой природы в организмы, из организмов одних видов в другие, возвращение их из организмов в неживую природу — биологический круговорот веществ. Круговорот — основа многократного использования веществ, одних и тех же элементов организмами.

4. Обмен веществ, рост, размножение организмов — основные процессы жизнедеятельности, обеспечивающие круговорот веществ и превращения энергии. Растения — организмы-производители, создающие первичную биологическую продукцию, используемую всеми организмами. Животные — организмы-потребители, которые осуществляют превращение первичной биологической продукции во вторичную (животную). Бактерии, грибы и другие организмы — разрушители первичной и вторичной продукции до неорганических веществ. Они обеспечивают поступление неорганических веществ в почву, водоемы, атмосферу и возможность повторного использования растениями.

5. Круговорот веществ — процесс сложных последовательных превращений веществ, на которые расходуется много энергии. Солнце — основной источник энергии, обеспечивающий круговорот веществ. Роль растений в использовании солнечной энергии и включении ее в круговорот веществ.

6. Пищевые связи между организмами — основа передачи вещества и энергии по цепям питания.

Большие затраты энергии на процессы жизнедеятельности, потери ее в виде тепла — причина однократного использования энергии, полученной организмами с пищей.

Надо учитывать, что синтез молекулы белка происходит на матрице иРНК. Тройки нуклеотидов — триплеты в иРНК кодируют определенные аминокислоты. Отрезок молекулы иРНК следует разделить на триплеты, найти в таблице генетического кода кодируемые ими аминокислоты и записать под триплетами иРНК, а затем соединить аминокислоты между собой. Получим отрезок молекулы белка.

1. Использование в селекции явления гетерозиса — гибридной силы, которая проявляется в повышении жизнеспособности и продуктивности гибридов. Способы получения гетерозиса: 1) принудительное самоопыление перекрестноопыляемых растений (или близкородственное скрещивание животных) для перевода большинства генов в гомозиготное состояние; 2) скрещивание гомозиготных особей разных линий, получение гибридов, у которых большинство генов переходит в гетерозиготное состояние, в результате чего повышается их жизнеспособность и продуктивность.

2. Гетерозис — основа высокой продуктивности бройлерных цыплят, кукурузы, выращенной из гибридных семян. Способ получения гибридных семян кукурузы — создание чистых линий, затем межлинейное скрещивание для перевода большинства генов в гетерозиготное состояние.

3. Причины затухания явления гетерозиса в последующих поколениях — действие закона расщепления во втором и последующих поколениях, появление гомозигот по целому ряду хозяйственно ценных признаков, снижение продуктивности, жизнеспособности.

4. Полиплоидия — кратное увеличение числа хромосом в потомстве, особый тип наследственной изменчивости, хромосомных мутаций. Причины возникновения полиплоидных форм — нарушение процессов митоза и мейоза (хромосомы после их удвоения не расходятся в дочерние клетки, а остаются в материнской). В процессе митоза возникает клетка с четырьмя наборами хромосом (тетрапло-идная), в процессе мейоза вместо гаплоидной формируется диплоидная клетка. Причина образования триплоидной зиготы — слияние при оплодотворении диплоидной гаметы с гаплоидной, а тетраплоидной зиготы — слияние двух диплоидных гамет.

5. Широкое распространение полиплоидии в природе среди растений. Особенности полиплоидных форм — увеличение массы и размеров по сравнению с диплоидными организмами. Использование полиплоидии в селекции. Искусственное получение полиплоидных форм воздействием на клетки в период деления химическими веществами, которые не препятствуют удвоению хромосом, но мешают их расхождению в дочерние клетки.

6. Мутагенез — искусственное получение мутаций для усиления наследственной изменчивости организмов. Мутагенез — основа повышения эффективности искусственного отбора. Мутагены — вещества, вызывающие изменения ДНЯ, генов: это рентгеновские лучи, ионизирующее излучение, активные химические вещества и др.

7. Использование мутагенеза в селекции: экспериментальное получение разнообразных мутаций. Мутагенез — важный метод повышения эффективности отбора, отбор — метод сохранения лишь таких мутаций, которые необходимы для создания нового сорта.

Дата добавления: 2015-04-24