«Вклад Николая Ивановича Вавилова в селекцию»
Цель работы: оценить вклад Николая Ивановича Вавилова в селекцию.
- узнать о селекции и об её задачах
- каким образом Н.И Вавилов стал заниматься селекций
- узнать о деятельности Н.И Вавилова в Саратовской области
Есть учёные, чьи биографии так полно и счастливо связаны с творческой деятельностью, что уже перестают быть явлением личностным, а становятся частью истории науки, иногда почти целиком биографией той её отрасли, которой посвящена вся их жизнь. К плеяде таких учёных принадлежит и Николай Иванович Вавилов.
Кто же был этот человек, о котором в начале 20-х годов взахлёб писали американские газеты: «Если все русские такие, то нам стоит дружить с Россией!»?
Географ, маршруты экспедиций которого могли бы составить честь даже знаменитым путешественникам и принести славу самым отчаянным искателям приключений….
Генетик, сделавший крупнейшие обобщения в области изменчивости культурных растений: на заре генетики он сформулировал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, роль которого для биологии сравнивают с ролью периодического закона Менделеева для химии; разработал теорию центров происхождения культурных растений и блестяще подтвердил её своими практическими изысканиями.
Селекционер, осуществивший немыслимо дерзкий замысел – собрать в своей стране всё мировое растительное богатство – уникальную коллекцию исходного материала для выведения новых ценных сортов культурных растений….
Систематик, сумевший привести этот огромный материал в стройную логическую систему и сделать его доступным для всех селекционных станций и для каждого селекционера….
Учёный-теоретик, в научном наследии которого свыше 350 трудов – монографий, книг, брошюр, статей, опубликованных на многих языках….
Агроном, всегда отзывавшийся на реальные запросы и конкретны нужды социалистического сельского хозяйства…
Удивительно многообразной и разносторонней была деятельность Н.И Вавилова – человека, учёного, гражданина, — столь естественно и органично воплотившаяся в его творческой судьбе, отданной служению Родине и научной истине.
Селекция
Селекция (лат. selectio — выбирать) — наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. Селекцией называют также отрасль сельского хозяйства, занимающуюся выведением новых сортов гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных.
Выведение разнообразных сортов растений стало возможным благодаря существованию у диких видов комбинативной наследственной изменчивости как результата полового размножения, а также искусственному отбору, применяемому человеком. Растения, выведенные человеком, резко отличаются от своих диких предков по целому ряду качеств. У культурных форм сильно развиты отдельные признаки, ненужные или даже вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека.
Размеры и продуктивность культурных растений выше, чем у родственных диких видов, но вместе с тем они лишены средств защиты от неблагоприятных условий окружающей среды и от поедания: горьких или ядовитых веществ, шипов, колючек.
Для более полного удовлетворения пищевых и технических потребностей человека создаются всё новее сорта растений с заранее заданными свойствами. Разработка теории и методов создания и совершенствования пород животных и сортов растений является основной задачей селекции. Селекционеры исследуют специфические закономерности эволюции домашних животных и возделываемых растений, происходящей под направляющим влиянием человека.
Основные методы селекции растений в частности — отбор и гибридизация. Для перекрестно-опыляемых растений применяют массовый отбор особей с желаемыми свойствами. В противном случае невозможно получить материал для дальнейшего скрещивания. Если же желательно получение чистой линии — то есть генетически однородного сорта, то применяют индивидуальный отбор, при котором путем самоопыления получают потомство от одной единственной особи с желательными признаками.
Для закрепления полезных наследственных свойств необходимо повысить гомозиготность нового сорта. Иногда для этого применяют самоопыление перекрестно-опыляемых растений. При этом могут фенотипически проявиться неблагоприятные воздействия рецессивных генов. Основная причина этого — переход многих генов в гомозиготное состояние. У любого организма в генотипе постепенно накапливаются неблагоприятные мутантные гены. Они чаще всего рецессивны, и фенотипически не проявляются. Но при самоопылении они переходят в гомозиготное состояние, и возникает неблагоприятное наследственное изменение. В природе у самоопыляемых растений рецессивные мутантные гены быстро переходят в гомозиготное состояние, и такие растения погибают.
Несмотря на неблагоприятные последствия самоопыления, его часто применяют у перекрестно-опыляемых растений для получения гомозиготных («чистых») линий с нужными признаками. Это приводит к снижению урожайности. Однако затем проводят перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями и в результате в ряде случаев получают высокоурожайные гибриды, обладающие нужными селекционеру свойствами. Это метод межлинейной гибридизации, при котором часто наблюдается эффект гетерозиса (гетерозис – мощное развитие гибридов, полученных при скрещивании «чистых» линий, одна из которых гомозиготная по доминантным, другая — по рецессивным генам): гибриды первого поколения обладают высокой урожайностью и устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Гетерозис характерен для гибридов первого поколения, которые получаются при скрещивании не только разных линий, но и разных сортов и даже видов. Основная причина гетерозиса заключается в устранении в гибридах вредного проявления накопившихся рецессивных генов. Другая причина — объединение в гибридах доминантных генов родительских особей и взаимное усиление их эффектов.
В селекции растений широко применяется экспериментальная полиплоидия, так как полиплоиды отличаются быстрым ростом, крупными размерами и высокой урожайностью. Получают искусственные полиплоиды при помощи химических веществ, которые разрушают веретено деления, в результате чего удвоившиеся хромосомы не могут разойтись, оставаясь в одном ядре.
При создании новых сортов при помощи искусственного мутагенеза исследователи используют закон гомологических рядов Н. И. Вавилова. Организм, получивший в результате мутации новые свойства, называют мутантом. Большинство мутантов имеет сниженную жизнеспособность и отсеивается в процессе естественного отбора. Для эволюции или селекции новых пород и сортов необходимы те редкие особи, которые имеют благоприятные или нейтральные мутации.
Источник
1. Задачи селекции. Методы селекции. Работы Н. И. Вавилова
Селекция — это наука, разрабатывающая методы получения новых и совершенствования существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
- повышение продуктивности организмов;
- улучшение качества продукции (вкуса, внешнего вида, химического состава);
- улучшение хозяйственно важных физиологических свойств (устойчивости к болезням и вредителям, отзывчивости на удобрения или корм).
Сорт , порода , штамм — это искусственно созданная устойчивая группа (популяция) живых организмов, имеющая определённые наследственные особенности.
Все особи такой группы имеют сходные морфологические и физиологические признаки, однотипную реакцию на изменение факторов внешней среды, определённый уровень продуктивности.
1. Искусственный отбор используется для сохранения и размножения особей с желаемой комбинацией признаков. Различают массовый и индивидуальный отбор.
При массовом отборе одновременно отбирают большое число особей с нужным признаком, остальные выбраковывают. Это отбор по фенотипу, он не даёт генетически однородного материала. Повторяется многократно.
При индивидуальном отборе (по генотипу) выделяют одну особь с необходимыми признаками и получают от неё потомство.
2. В селекционной работе используют следующие методы гибридизации : инбридинг, аутбридинг и отдалённую гибридизацию.
При инбридинге скрещиваются потомки с родительскими формами или потомки одних и тех же родителей. Этот тип скрещивания применяют для получения чистых линий , т. е. перевода большинства генов в гомозиготное состояние и закрепления ценных признаков. Нежелательным последствием близкородственного скрещивания является инбредная депрессия — снижение продуктивности и жизнеспособности потомства из-за проявления рецессивных мутаций.
При неродственном скрещивании может наблюдаться эффект гетерозиса ( гибридной силы ) — повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гетерозис проявляется у гибридов первого поколения и обусловлен переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. При этом нежелательные рецессивные мутации становятся скрытыми. При половом размножении в следующих поколениях степень гетерозиготности уменьшается и эффект гибридной силы исчезает. Он может сохраняться только при вегетативном размножении.
Отдалённая гибридизация — скрещивание организмов, относящихся к разным видам и родам.
Осуществляется с трудом, а полученные гибриды бесплодны из-за затруднения конъюгации хромосом разных видов в профазе \(I\) мейоза. Разработаны методы преодоления бесплодия.
3. Искусственный ( индуцированный ) мутагенез используют для увеличения разнообразия исходного материала. Мутагенез вызывают действием мутагенных факторов, например, рентгеновского облучения. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер отбирает организмы с новыми полезными свойствами.
Геномной мутацией является полиплоидия , т. е. кратное увеличение числа хромосомных наборов. Используется в селекции растений. Большинство современных сортов сельскохозяйственных растений полиплоидны. Их урожайность может быть в несколько раз выше, чем у исходных диплоидных форм. Кроме того, полиплоидия даёт возможность преодолеть бесплодие гибридов, полученных при межвидовой гибридизации.
Искусственно полиплоидию вызывают обработкой растений с помощью колхицина . Это вещество нарушает ход мейоза — оно препятствует формированию нитей веретена деления, из-за чего не происходит расхождения гомологичных хромосом.
Для успешной селекционной работы в первую очередь необходим разнообразный исходный материал .
Поиск исходного материала облегчает закон гомологических рядов наследственной изменчивости , открытый Н. И. Вавиловым .
Родственные роды и виды живых организмов характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Если известны формы изменчивости одного вида, то можно предположить, что подобные формы будут существовать и у других близкородственных видов.
Н. И. Вавилов установил также семь центров происхождения культурных растений и основал мировую коллекцию семян культурных растений и их диких сородичей.
Источник
Презентация Основы селекции. Работы Н.И. Вавилова
презентация к уроку по биологии (9 класс) на тему
Селекция — наука о методах создания новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками.
Николай Иванович Вавилов 1887 -1943г. В 20-30 годы организовал десятки экспедиций по всему земному шару. Во время экспедиций было собрано более 1500 видов культурных растений и огромное количество их сортов.
Центры происхождения культурных растений
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости: «Генетически близкие роды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других родственных видов и родов»
Домашнее задание § 3.13, 3.14, повтор. §3.1-3.14
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Разработка урока по биологии (9 класс) «Основы селекции. Работы Н.И.Вавилова»
Урок позволит углубить знания учащихся об истории селекции, значении учения Н.И.Вавилова о Центрах многообразия и происхождения культурных растений, выявить сущность закона гомологических рядов.
Конспект урока на тему: «Основы селекции. Работы Вавилова Н.И.»
Данный конспект урока может быть использован на уроке биологии в 9 классе при изучении темы «Основы генетики и селекции».
Презентация на тему: «Основы селекции. Работы Вавилова Н.И.»
Данная презентация используется при проведении урока по этой же теме.
Урок-беседа в 9 классе «Генетические основы селекции организмов. Задачи современной селекции»
Задачи, методы, приемы и основы селекции организмов.
Урок-беседа в 9 классе «Генетические основы селекции организмов. Задачи современной селекции»
Урок-беседа в 9 классе «Генетические основы селекции организмов. Задачи современной селекции».
Конспект урока тема: ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ. РАБОТЫ Н. И. ВАВИЛОВА. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ И МИКРООРГАНИЗМОВ.
Основы селекции. Законы Вавилова.
Представлена разработка к уроку по биологии в 9 классе. К конспекту урока предлагаются презентации, видеоролик с YOU TUBE.
Источник