Інформація про новину
  • Переглядів: 112
  • Автор: admin
  • Дата: 10-03-2018, 00:39
10-03-2018, 00:39

Selekcjae

Категорія: Podręczniki w języku polskim » Biologia

Selekcja stwarza gatunki, rasy i szczepy

Zacząwszy hodować domowe zwierzęta i rośliny uprawne, człowiek na tym nie poprzestał: wyniknęła potrzeba ulepszenia właściwości istniejących organizmów. Tysiące lat temu dokonano fundamentalnego spostrzeżenia, że potomkowie dziedziczą cechy przodków, a więc, wybierając organizmy o pożądanych cechach, można znacznie ulepszyć jakość potomków. To spostrzeżenie początkowo stało się podstawą selekcji - nauki o metodach tworzenia i ulepszania odmian oraz ras roślin rolniczych i zwierząt.

Podstawą selekcji są dwie proste zasady: dobór sztuczny i krzyżowanie (hybrydyzacja). Wybierając dla odtworzenia gatunku przedstawicieli mających najbardziej wyrażone pożądane cechy, można je utrwalić i wzmocnić u potomków. Jednocześnie, krzyżując organizmy o różnych zestawach cech (na przykład wysoka wydajność u jednego i odporność na posuchę u drugiego), można otrzymać potomków - mieszańców (hybrydów), łączących w sobie przewagi przodków.

Wynikiem selekcji jest kształtowanie nowych gatunków roślin, ras zwierząt i szczepów drobnoustrojów. Gatunki, rasy i szczepy - to grupy organizmów jednego gatunku, które są podobne do siebie i otrzymane sztucznie drogą selekcji.

Wyniki selekcji roślin są wszędzie wykorzystywane

Oprócz klasycznych metod doboru i krzyżowania, w selekcji roślin stosuje się również swoje, szczególne metody.

Sztuczny dobór - to jedna z podstawowych metod selekcji zarówno zwierząt, jak i roślin. On pozwala wybierać do rozmnażania te rośliny, które wśród podobnych sobie są najlepsze. Selekcja bywa masowa i indywidualna. Przy indywidualnej selekcji ocenia się korzystne jakości określonych roślin i wybiera je do rozmnażania. Dobór indywidualny jest ważny zwłaszcza w selekcji roślin samopylnych. Dla roślin o zapylaniu krzyżowym stosuje się selekcję masową. Jest to taki rodzaj doboru, przy którym z populacji wybiera się od razu wielką ilość najcenniejszych przedstawicieli i wykorzystuje się ich do krzyżowania.



 

Wasyl Juriew

Urodziłsię w 1879 roku w gubernipenzeńskiej Imperium Rosyjskiego. Wykształcenie zdobył w Nowoaleksandryjskim Instytucie Gospodarstwa Rolnego i Leśnictwa w mieście Puławy w Polsce. Od 1909 roku i do końca życia mieszkał i pracował w Charkowie. Wasyl Juriew pracował nad hodowlą nowych gatunków pszenicy, żyta, owsa, prosa, kukurydzy. Wyhodowane przez niego gatunki po dzień dzisiejszy zajmują ogromne obszary użytków rolnych Ukrainy. Uczony następująco określił osobliwości swojej pracy: „Selekcjoner powinien żyć długo, prowadzić osiadły tryb życia, być stałym w miłości do wybranej sprawy, aby nie odwlekać się od głównego celu”. Był dyrektorem Instytutu Genetyki i Selekcji Ukraińskiej Akademii Nauk oraz Dyrektorem Ukraińskiego Naukowo-Badawczego Instytutu Uprawy Roślin, który obecnie nosi jego imię. Zmarł uczony w 1962 roku w Charkowie. Po śmierci Juriewa w Charkowie ustanowiono mu popiersie i na jego cześć nazwano bulwar.

Żeby otrzymać więcej materiału dla doboru, czasami stosuje się sztuczną, albo indukowaną mutagenezę: pyłek lub nasienie rośliny poddaje się działaniu promieniowania albo substancji chemicznych, które warunkują zmiany w DNA. To pozwala otrzymać rośliny o nowych cechach, które nie zdarzały się w rodzicielskich formach.

Krzyżowanie roślin też ma swoje osobliwości. Dzięki obecności u roślin zjawiska samozapylania można otrzymać genetycznie jednorodne odmiany. One są nazywane czystymi liniami i u nich wszystkie rośliny są genetycznie identyczne. Przy krzyżowym zapylaniu dwóch różnych gatunków często obserwuje się zjawisko heterozji: mieszańcy pierwszego pokolenia prześcigają rodzicielskie organizmy pod wieloma względami, takimi jak urodzajność, odporność na niesprzyjające czynniki środowiska otaczającego (ryc. 59.1). Ten efekt jest szczególnie widoczny tylko w pierwszym pokoleniu mieszańców, a w następnych pokoleniach zanika.

W selekcji roślin ważną rolę odgrywa krzyżowanie międzygatunkowe - zjawisko dość rzadkie, lecz mające duże znaczenie praktyczne. Jednym z najbardziej pomyślnych przykładów międzygatunkowego krzyżowania jest pszenżyto - mieszaniec pszenicy i żyta (ryc. 59.2). Pszenżyto łączy spożywcze jakości i wysoką urodzajność pszenicy z niewybrednością i odpornością na choroby żyta.


 

Poliploidyzacja, czyli zwielokrotnienie liczby zestawów chromosomów - to jeszcze jedna ważna metoda selekcyjnej pracy z roślinami. W odróżnieniu od zwierząt, wiele roślin w przyrodzie jest poliploidalnych, czyli mają trzy lub więcej zestawów podobnych chromosomów. Oprócz tego zwiększenie liczby zestawów chromosomów u roślin często pozytywnie wpływa na ich rozwój, podwyższając szybkość wzrostu i zwiększając wielkość rośliny (ryc. 37.5, A).

W selekcji zwierząt rozpowszechnione jest krzyżowanie

Selekcja zwierząt rozpoczęła się jednocześnie z ich udomowieniem i prawdopodobnie na początku była dokonywana nieświadomie, bez określonego celu: człowiek po prostu wybierał do rozmnażania zwierzęta, które miały najkorzystniejsze cechy.

Dla zwierząt, w odróżnieniu od roślin, nie jest charakterystyczne rozmnażanie bezpłciowe i samo-zapłodnienie. Selekcja komplikuje się i również tym, że ilość potomków jest zazwyczaj niewielka, a życiowy cykl - długi. Krzyżowanie międzygatunkowe zwierząt jest możliwe w rzadkich przypadkach, lecz

takie mieszańce zwierząt zwykle nie są zdolne do rozmnażania (o reprodukcyjnych barierach była mowa w § 43). Przykładem takiego zwierzęcia jest muł - bezpłodny mieszaniec osła i klaczy (ryc. 59.3).

Tak więc głównymi metodami selekcji zwierząt, jak i tysiące lat temu, są: sztuczny dobór i wewnątrzgatun-kowe krzyżowanie. Zastosowuje się dwa rodzaje krzyżowania - spokrewnione i niespokrewnione. Krzyżowanie spokrewnione (chów wsobny) wykorzystuje się do utrwalenia i zachowania pożądanych cech u potomków. Przy tym spokrewnione krzyżowanie, jak i samozapylanie u roślin, prowadzi do osłabienia zwierząt.

A niespokrewnione krzyżowanie wykorzystuje się do wsparcia i ulepszenia cech rasy. Jak i w roślinnym świecie, przy krzyżowaniu dwóch różnych ras zwierząt (czystych linii) może być obserwowane zjawisko heterozji. Na przykład przy krzyżowaniu dwóch różnych mięsnych ras kur w pierwszym pokoleniu otrzymuje się szybko rosnące i wcześnie dojrzewające brojlery.

Selekcja drobnoustrojów ma swoje osobliwości

Jeśli można dokonywać wyboru roślin i zwierząt o zadanych jakościach, to dlaczegóż nie spróbować zrobić to samo w stosunku do drobnoustrojów?1 Człowiek od dawna wykorzystywał bakterie i mikroskopijne grzyby do produkcji artykułów spożywczych (takich jak chleb, wino, piwo, ser, kiszone warzywa), nie podejrzewając nawet o ich istnieniu. Wskutek tego selekcja drobnoustrojów jako nauka zaczęła rozwijać się stosunkowo późno, dopiero w XX wieku. Oto niektóre osobliwości selekcji drobnoustrojów (mikroorganizmów).

1. Selekcjoner-hodowca zwierząt pracuje tylko z kilkoma dziesiątkami zwierząt, a przy selekcji drobnoustrojów dobór dokonuje się wśród miliardów żywych istot.

2. Pokolenia drobnoustrojów zmieniają się setki razy szybciej niż pokolenia zwierząt lub roślin.

3. Większość drobnoustrojów jest haploidalna, czyli ma jeden zestaw genów. To znaczy, że wszystkie mutacje przejawiają się od razu, w pierwszym pokoleniu.

4. Bakterie nie posiadają klasycznego rozmnażania płciowego, dlatego hybrydyzacja w selekcji drobnoustrojów nie jest zastosowywana.

5. W selekcji drobnoustrojów, jak i w selekcji roślin szeroko wykorzystuje się metodę sztucznej mutagenezy. Pozwala to znacznie podwyższyć częstość mutacji i odpowiednio - otrzymać różnorodny materiał do sztucznego doboru.

Metody selekcji drobnoustrojów (mikroorganizmów) pozwoliły, na przykład, setki razy podwyższyć poziom produkcji antybiotyków i innych korzystnych dla człowieka produktów.


 

Zastanów się

Wybierz jedną poprawną odpowiedź

1

Pszenżyto - to międzygatunkowy mieszaniec takich roślin, jak

A żyto i pszenica В owies i jęczmień C kukurydza i proso

D sorgo i ryż E pszenica i jęczmień

2

W celu diploidyzacji komórki obrabia się specjalną substancją - kolchicyną. W wyniku podziału takiej komórki liczba chromosomów w niej wzrasta podwójnie. Wskaż strukturę komórki, którą rujnuje kolchicyną.

A jądro В chromosomy C wrzeciono podziałowe D centrioie E cytoplazma

3

Wybierz jedno poprawne stwierdzenie

A rośliny z różnych odmian mogą należeć do jednego gatunku biologicznego В do jednej odmiany mogą należeć rośliny z różnych gatunków biologicznych C odmiany u roślin - to to samo co podgatunki u zwierząt D rośliny o różnych odmianach nie mogą krzyżować się między sobą i dawać płodne potomstwo

E rośliny o różnych odmianach otrzymuje się sztucznie drogą selekcji

4

Przewaga mieszańców pierwszego pokolenia niespokrewnionego krzyżowania przed formami rodzicielskimi ma nazwę

A poliploidia В heterozja C mutageneza

D krzyżowanie E samozapylenie

5

W zestawie chromosomów miękkiej pszenicy jest 7 chromosomów. Czy można uważać nową odmianę o 10 chromosomach wynikiem poliploidyzacji?

A tak, ponieważ zwiększyła się liczba chromosomów В nie, ponieważ poliploidalność charakterystyczna jest tylko dla zwierząt C nie, ponieważ przy poliploidyzacji liczba chromosomów ma być podzielna przez 7 D nie, ponieważ przy poliploidyzacji liczba chromosomów miałaby zmniejszyć się E nie, ponieważ polipioidy mają nieparzystą liczbę chromosomów

Sformułuj odpowiedź w postaci kilku zdań

6

Porównaj osobliwości selekcji zwierząt i roślin według następujących kryteriów: wynik selekcji, prędkość zmiany pokoleń, możliwość otrzymania międzygatun-kowych mieszańców, wykorzystanie rozmnażania płciowego i bezpłciowego.

7

W selekcji jakich organizmów zastosowuje się sztuczną mutagenezę? W jakim celu?

8

Co to jest poliploidyzacja? Jaka jest jej rola w selekcji roślin?

9

Jakie metody są wykorzystywane w selekcji mikroorganizmów? Na czym polegają podstawowe różnice selekcji mikroorganizmów oraz selekcji roślin i zwierząt?

10

Rozpatrz rycinę 59.3 i opisz cechy podobieństwa mieszańca i gatunków rodzicielskich.

Znajdź odpowiedź i postaraj się zrozumieć istotę problemu

11

Dlaczego obserwuje się taką wielką różnorodność ras psów? W jakim celu hoduje się określone rasy?

12

Jakie rośliny-poliploidy spożywamy? Czy są one potencjalnie niebezpieczne dla zdrowia człowieka?

Dowiedz się samodzielnie i opowiedz innym

13

Jakie międzygatunkowe mieszańce zwierząt i roślin otrzymali selekcjonerzy? Jakie są wady i zalety tych mieszańców w porównaniu z gatunkami rodzicielskimi?

14

Wyznacz kolejność działań, niezbędnych do wyhodowania nowego szczepu kropidlaka, który by syntezował duże ilości witaminy B2.

 

Źródło: Biologia podręcznik dla klasy 9 Szałamow

 






^