Презентация по биологии генетические основы селекции. Презентация "основы селекции растений". Оливковое дерево, капуста, брюква, свекла

Селекция – как наука СЕЛЕКЦИЯ- наука, изучающая биологические основы и методы создания и улучшения пород животных, сортов растений, и штаммов микроорганизмов. Отрасль сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов и гибридов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. ПОРОДА, СОРТ, ШТАММ- это искусственно полученные популяции животных, растений, грибов и бактерий с нужными для человека признаками.

ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР. -это выбор человеком наиболее ценных для него особей животных и растений данного вида,породы или сорта для получения от них потомства с желательными свойствами. Ч. Дарвин заложил теоретические основы этого метода,выделил два направления: БЕССОЗНАТЕЛЬНЫЙ и МЕТОДИЧЕСКИЙ (СОЗНАТЕЛЬНЫЙ)

Искусственный отбор по отдельным,интересующим человека признакам. Бессознательный отбор ведется с давних времён: по внешним признакам отбирают и размножают лучших. Методический искус. Отбор – целенаправленное создание новых форм культивируемых растений и животных с использованием методов селекции и различных технологий.

ГЕТЕРОЗИС явление превосходства первого поколения гибридов по ряду признаков над обеими родительскими формами называют ГИБРИДНОЙ МОЩЬНОСТЬЮ или ГЕТЕРОЗИСОМ. - выше продуктивность в животноводстве -выше урожайность в растениеводстве. - при скрещивании гибридов F 1 эффект гетерозиса ослабевает и исчезает. -гибриды,полученные путем отдаленной гибридизации,часто неплодовиты.(мул-гибрид лошади с ослом.)

ПОЛИПЛОИДИЯ - наследственное изменение,при котором многократно увеличивается гаплоидный набор хромосом. -возникает в результате нарушения расхождения хромосом. -в митозе или мейозе под воздействием факторов окружающей среды. - ионизация.- -низкие температуры. -химические вещества.

ЗАДАЧИ СЕЛЕКЦИИ 1 Повышение урожайности сортов и продуктивности пород. 2. Улучшение качества продукции. 3. Повышение устойчивости к заболеваниям и вредителям. 4. Экологическая пластичность сортов и пород.. 5. Пригодность для механизированного и промышленного выращивания и разведения.

Из истори селекции.

Животные- дикие и домашние.

Растения – дикорастущие и культурные.

Домашние животные и культурные растения появились в доисторический период.

Для чего человек культивировал растения и приручал животных?

СЕЛЕКЦИЯ- наука, изучающая биологические основы и методы создания и улучшения пород животных, сортов растений, и штаммов микроорганизмов. Отрасль сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов и гибридов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ 1. Из истории селекции.2 Наука селекция.3Общие методы селекции.

Из истории селекции. Животные- дикие и домашние. Растения – дикорастущие и культурные. Домашние животные и культурные растения появились в доисторический период. ? Для чего человек культивировал растения и приручал животных?

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА СЕЛЕКЦИИ –генетика. генетика изучает наследственность и изменчивость. Свойства живых организмов определяется их ГЕНОТИПОМ, подвергается изменчивости, поэтому развитие селекции базируется на законах генетики.

ОБЩИЕ МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР. ГИБРИДИЗАЦИЯ. МУТАГЕНЕЗ. ПОЛИПЛОИДИЯ.

гибридизация -это процесс создания гибридов из двух отличающихся по генотипу родительских организмов,размножающихся половым путем.

ГИБРИДИЗАЦИЯ Внутривидовая (в пределах одного вида между особями разных форм.) Межвидовая, или отдаленная (между особями разных видов)

МУТАГЕНЕЗ -это процесс возникновения наследственных изменений (мутаций) под влиянием физических и химических факторов.(мутагенов) МУТАЦИИ – естественные (спонтанные) – - искусственные (индуцированные) ?????????????????????? Мутации????????????????

МУТАГЕНЕЗ Некоторые мутации улучшают свойства организма, оказываются интересными и полезными для человека и используются в селекции.

МУТАГЕНЕЗ

ПОЛИПЛОИДИЯ Крупные размеры Устойчивы к неблагоприятным условиям. Повышено содержание многих веществ,ценных для человека. Применяется в селекции растений.

Особенности селекции растений

Селекция растений Эксперементальный (индуцированный) мутагенез – воздействие различных излучений для получения мутаций и использование химических мутагенов.

Селекция растений. Аутбридинг- скрещивание непосредственных форм(отсутствие общих предков в ближайших 4-6 поколениях.) Инбридинг, инцухт-близкородственное скрещивание и принудительное опыление (используется для получения чистых линий.)

Селекция растений. растения - ???????? Выращивают более 3000 видов Пищевые. Лекарственные. Волокнистые. Красильные. Технические. Эфиромасличные. декоративные Предки культурных растений -???????? Дикорастущие растения.

ЗАДАЧИ СЕЛЕКЦИИ 1 Повышение урожайности сортов и продуктивности пород. 2. Улучшение качества продукции. 3. Повышение устойчивости к заболеваниям и вредителям. 4. Экологическая пластичность сортов и пород.. 5.Пригодность для механизированного и промышленного выращивания и разведения.

Селекция растений Культурные растения Приобрели признаки- Внезапная(спонтанная) мутация. Случайная гибридизация. Полиплоидия. Работа человека Отбор Целенаправленная гибридизация- - полезные признаки закрепляются и размножаются.

Методы селекции растений Методы разнообразные сочетаются Основное значение: Мутации. Спонтанная и искусственная гибридизация между разными видами. ПОЛИПЛОИДИЯ(полиплоидные растения)

Н. И. Вавилов

П.П.ЛУКЬЯНЕНКО Работа селекционеров.

В. С. ПУСТОВОЙТ Вывел 34 сорта подсолнечника.

Закон гомологических рядов. Основы селекции. Центры происхождения культурных растений. Учение об иммунитете у растений. Вавилов стал директором Всесоюзного Института прикладной ботаники. Породы собак и кошек. Сорта растений. Вавилов Николай Иванович. Вавилов был репрессирован. Организовывал и участвовал в экспедициях. Районы одомашнивания животных. Приглашение возглавить кафедру генетики. Сорт. Одомашнена лама.

«Основы селекции организмов» - Задачи селекции. Основы селекции организмов. Порода. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Основные методы селекции растений. Юго-западноазиатский центр. Южноазиатский центр. Прочитайте текст учебника. Абиссинский центр. Средиземноморский центр. Южноамериканский центр. Центральноамериканский центр. Селекция растений. Восточноазиатский центр. Главные центры происхождения культурных растений.

«Достижения селекции животных» - Методы селекции. Межвидовая гибридизация. Инбридинг. Гибридный фазан. Одногорбый верблюд. Понятие селекции. Межвидовые гибриды животных. Лигр. Гибридные животные. Селекция. Косаткодельфин. Аутбридинг. Мул. Отбор селекционного материала. Верблюлама. Дикий баран архар. Собаковолк. Зеброиды. Левопард. Особенности селекции животных. Селекция животных. Гетерозис.

«Селекция растений, животных и микроорганизмов» - Селекция животных, растений и микроорганизмов. Хлебопечение. Какова цель с/х производства. Растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Тритикале. Нормальные возможности для мейоза. Создание новых пород. Обнаружение спонтанных или индуцированных мутаций. Что называют селекцией. Сорта капусты. Дайте формулировку закона гомологических рядов. Микроорганизмы. Экстерьер. Лев + тигр = лигр. Процесс превращения диких животных и растений в культурные.

«Достижения селекции» - Большинство выводимых новых пород животных – декоративные. Селекция грибов. Герефорд – самая многочисленная в мире порода мясного скота. Селекция микроорганизмов, грибов, а также многих растений. Пути развития сельского хозяйства. Достижения отечественного яичного птицеводства. Бройлеры. Промышленные штаммы грибов. Породы Русская белая и Кучинская юбилейная. Отечественное коневодство. Результаты селекции.

«Направления селекции животных» - Каракульская порода. Бурая швицкая порода. Зеброиды. Эволюция, направляемая волей человека. Андалузская порода лошадей. Арден. Отбор. Породы кур. Породы овец. Межвидовые гибриды. Русская рысистая порода. Особенности селекции животных. Советский меринос. Кабардинская порода лошадей. Селекция. Классификация пород лошадей. Гемпшир. Породы свиней. Гернзейская порода. Породы коз. Cтарейшая порода. Породы крупного рогатого скота.

Прогресс в развитии селекции был непосредственно связан с развитием производительных сил общества. Очень большое значение для селекции имели работы западноевропейских селекционеров-практиков XVIII столетия - Галлета, Лекутера, Ширефа. Они создали несколько сортов пшеницы, показали их значение и способы выведения. В 1774 г. под Парижем была основана известная селекционная фирма «Вильморен», очень много сделавшая для первоначального развития селекции. Вильморены первыми стали проводить оценку отбираемых растений по их потомству. Селекционеры этой фирмы особенно много работали с сахарной свеклой. Им удалось вывести сорта, которые содержали почти в 3 раза больше сахара, чем исходные. Эта работа показывала большую роль селекции в изменении природы растений в нужную человеку сторону. Начавшееся в Европе в конце XVIII - начале XIX в. развитие капитализма оказало огромное влияние на селекционную практику. В Европе и Америке были созданы промышленные семенные фирмы и крупные селекционно-семеноводческие предприятия. В этот период возникла и достигла широкого развития промышленная селекция. Во второй половине XVIII в. английские животноводы и растениеводы, применяя метод искусственного отбора, создали много новых сортов растений. Большое влияние на развитие селекции оказали достижения и открытия в области систематики растений, ботаники и микроскопической техники. Установление пола и полового процесса у растений при образовании семян, изучение искусственного скрещивания и массовая гибридизация растений имели важное значение для селекционной практики.

СГБОУ ПО

«Севастопольский медицинский колледж

имени Жени Дерюгиной»

Основы селекции растений

Смирнова З. М .

Основы селекции

Селекция – наука о выведении новых и совершенствовании существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов, соответствующих потребностям человека.

Сорт, порода и штамм – совокупность особей, искусственно созданная человеком.

Теоретической основой селекции является генетика.

Методы селекции

Основные (традиционные) методы селекции – гибридизация и отбор.

Современные генетико-селекционные методы:

отдаленная и внутривидовая гибридизация,
экспериментальный (индуцированный) мутагенез,
полиплоидия,
гетерозис,
клеточная и генная инженерия (биотехнология) и т.д.

Селекционный процесс включает в себя поиск исходного материала и выделения образцов с наибольшей выраженностью признака.

Н. И. Вавилов (1887-1943) – выдающийся

советский генетик и селекционер

Академик Н. И. Вавилов указывал, что для успешной

работы по созданию сортов и пород следует изучать и учитывать исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных, их генетическое разнообразие.

Н. И. Вавилов, руководитель Всесоюзного Института Растениеводства, с 1920-го по 1940-ой участвовал в многочисленных экспедициях, направленных для изучение растительного мира в Средиземноморье, Средней Азии и др. Анализируя собранный материал, Н. И. Вавилов заметил,

что в некоторых районах наблюдается большое разнообразие сортов определенных видов культурных растений, а в других районах такого разнообразия нет.

Он предположил, что район наибольшего генетического разнообразия какого-либо вида культурного растения является центром его происхождения и одомашнивания.

Е в р а з и я

(по Н.И. Вавилову)

Северная

Америка

Африка

Южная

Америка

Индонезийско-индокитайский

(южноазиатский)

2. Китайско-японский (восточноазиатский)

4. Средиземноморский

5. Африканский

6. Южноамериканский

7. Центральноамериканский

Центры происхождения культурных растений

(по Н.И. Вавилову)

Индонезийско-индокитайский (южноазиатский) центр

Сахарный

тростник

Цитрусовые

Сахарная пальма

Центры происхождения культурных растений

(по Н.И. Вавилову)

2. Китайско-японский (восточноазиатский) центр

Редька

Просо

Центры происхождения культурных растений

(по Н. Вавилову)

3. Переднеазиатский (юго-западный)

центр

Пшеница

Рожь

Ячмень

Дыня

Чечевица

Центры происхождения культурных растени

(по Н. Вавилову)

4. Средиземноморский центр

Репа

Брюква

Центры происхождения культурных растений

(по Н. Вавилову)

5. Африканский (Абиссинский) центр

Кофейное дерево

Сорго

Твердые сорта пшеницы

Центры происхождения культурных растений

(по Н. Вавилову)

6. Южноамериканский (Андийский) центр

Арахис

Какао

Центры происхождения культурных растений

(по Н.И. Вавилову)

7. Центральноамериканский (Южная Мексика и часть стран Центральной Америки )

Длинноволокнистый хлопчатник

Центры происхождения культурных растений

(по Н. И. Вавилову).

Совпадают с древними очагами мирового земледелия

Название центра

Культурные растения растения

1. Индонезийско-индокитайский (южноазиатский)

2. Китайско-японский

Сахарная пальма, сахарный тростник, огурцы, баклажан.

(восточноазиатский)

Рис, просо, соя, шелковица, слива, вишня, чай.

3. Переднеазиатский (юго-западный)

4. Средиземноморский

Пшеница, рожь, ячмень, овес, чечевица.

Морковь, лен, миндаль, виноград.

Оливковое дерево, капуста, брюква, свекла.

5. Африканский

Бананы, арбуз, кофе, твердые сорта пшеницы.

6. Южноамериканский

Фасоль, томат, арахис, ананас, картофель, хинное дерево.

7.Центрально-американский

Кукуруза, фасоль, тыква, табак, какао, красный перец, длинноволокнистый хлопчатник

Закон гомологических рядов

наследственной изменчивости (закон Вавилова)

Большое значение для целенаправленного поиска исходных форм имеет установленный Н. И. Вавиловым закон гомологических рядов наследственной изменчивости.

Сущность закона сводится к тому, что виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение сходных изменений у родственных видов и родов.

Закон гомологических рядов

наследственной изменчивости

Закон гомологических рядов имеет большое практическое значение, т.к. позволяет предвидеть возможность получения путем селекции хозяйственно ценных качеств, отсутствующих у данного вида, но свойственных родственным видам или родам.

Так, например, Вавилов предсказал существование одной из форм ржи, которая впоследствии была обнаружена в центре происхождения этой культуры.

Колосья с остью или без, у пшеницы, ячменя и др.

Закон гомологических рядов

наследственной изменчивости

На примере семейства злаковых Н. И. Вавилов показал, что сходные мутации обнаруживаются у целого ряда видов этого семейства. Так, черная окраска семян встречается у ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы и ряда других за исключением овса и пырея.

Пшеница

Просо

Ячмень

Селекция растений

Методы

Выбор исходного материала (желательно из центров происхождения)

Отбор

Гибридизация

Массовый

Индивидуальный

Инбридинг

(получение

чистых

линий)

Межлинейная гибридизация

(гетерозис)

Отдаленная гибридизация

(редька х капуста)

Методы селекции растений - отбор

Искусственный отбор – основа селекционного процесса.

Отбор может быть массовым и индивидуальным.

1. Массовый отбор представляет собой выделение ряда экземпляров по внешним признакам (по фенотипу) без проверки их генотипа. Отбор повторяют в нескольких поколениях, пока интересующий признак достигнет выраженности. Такой сорт генетически неоднороден, отбор время от времени повторяют.

Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник).

2. Индивидуальный отбор (по генотипу) оценивают потомство каждого отдельно взятого растения в ряду нескольких поколений.

для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха).

Инбридинг (получение чистых линий)

Инбридинг у растений – это принудительное самоопыление перекрестноопыляемых растений.

Проводят 6-7 лет –переводят гены в гомозиготное состояние (АА; аа).

Инбридинг приводит к «депрессии», поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние:

P Аа х Аа

F 1 АА 2Аа аа

Потомство одной самоопыляемой особи называется чистой линией (АА, аа).

Межлинейная гибридизация

В селекции растений часто применяют межлинейную гибридизацию – перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями (т.е. чистыми линиями).

При этом возникает эффект гетерозиса, или гибридной мощи, т.е. гибриды F 1 по ряду признаков часто превосходят исходные родительские формы. Отмечается повышенная жизнеспособность F 1 .

Эффект гетерозиса объясняется переводом рецессивных генов в гетерозиготное состояние, в котором они не оказывают отрицательного влияния на жизнеспособность

организма.

Эффект гетерозиса в последующих поколениях

снижается при половом размножении и сохраняется

при вегетативном.

АА х аа

Полиплоидия и индуцированный мутагенез

Полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом относительно гаплоидного набора. Полиплоиды отличаются повышенной продуктивностью. Многие культурные растения являются полиплоидами.

Для получения полиплоидов воздействуют на половые клетки растений мутагенами, разрушающими веретено деления (например колхицин) при этом образуются три- , тетраплоидные и т.д. формы

Полиплоидия и индуцированный мутагенез

Культурная кукуруза

Растение теосинте –

потомок дикого предка кукурузы

Полиплоидия и индуцированный мутагенез

Дикорастущий банан

3n стерильный культиген

Отдаленная гибридизация

Позволяет в одном организме совместить признаки разных родов и видов. Гибриды F 1 обычно бесплодны . Советский ученный Г. Карпеченко разработал способ преодоления бесплодия:

Фертильный аллополиплоид

Стерильный гибрид

Г. Д. Карпеченко

(1899 – 1941)

Капустно-редечный гибрид

18 + 18

9 + 9

2n = 18

Удвоил число хромосом гибрида F 1 , т.е. гаметы растений были диплоидны

2n ( 18 ) х 2n ( 18 ) = 4n (36) – капустно-редечный гибрид, состоял из диплоидных наборов редьки и капусты;

Это обеспечило нормальное протекание мейоза;
Гаметы, которые при этом образовывались, несли по одному гаплоидному набору редьки и капусты (9 + 9 = 18)
Зигота после оплодотворения вновь несла 36 хромосом (18редичных и 18 капустных)

Межвидовые гибриды

Таким способом были получен пшенично-ржаной гибриды (тритикале)

Тритикале (лат. Triticosecale, от Triticum – пшеница и Secale – рожь)

– амфидиплоид ржи и пшеницы. Создан в конце XIX века.

Межвидовые гибриды

При скрещивании тёрна (Prunus spinosa) (2n=32) с алычой (Prunus divaricata) (2n=16) было получено растение, идентичное сливе домашней. Это растение, как и слива домашняя, имело 2n=48 хромосом. Вероятно, дикая слива в ходе эволюции получилась именно таким путём.

Алыча

Терн

полиплоидия

слива

Отдаленная гибридизация

Первым в России методы отдаленной гибридизации применил И. В. Мичурин, который вывел этим способом более 100 новых сортов.

Метод ментора

Мичурин широко применял разработанный им метод ментора.

Для воспитания в гибридном сеянце желательных качеств сеянец прививается к растению, обладающему этими качествами. Дальнейшее развитие гибрида идет под влиянием веществ, вырабатываемых растением-воспитателем (ментором);

у гибрида усиливаются искомые качества.

И. В. Мичурин

Отдаленная гибридизация

В процессе работы И.В. Мичурин разработал целый ряд приемов для преодоления не скрещиваемости отдаленных форм. Во многих случаях Мичурин производил предварительное вегетативное сближение скрещиваемых растений, прививая сеянцы в крону взрослого дерева другого вида.

Бельфлер – китайка Получена от скрещивания китайской яблони (слева внизу) и Бельфлера желтого американского (слева вверху)