Отбор
В селекции действует естественный и искусственный отбор. Искусственный отбор бывает бессознательный и методический. Бессознательный отбор проявляется в сохранении человеком лучших особей для разведения и употреблении в пищу худших без сознательного намерения вывести более совершенный сорт или породу. Методический отбор осознанно направлен на выведение нового сорта или породы с желаемыми качествами.
В процессе селекции наряду с искусственным отбором не прекращает своего действия и естественный отбор, который повышает приспособляемость организмов к условиям окружающей среды.
| Признак | Естественный отбор | Искусственный отбор |
|---|---|---|
| Исходный материал для отбора | Индивидуальные признаки организмов | Индивидуальные признаки организмов |
| Отбирающий фактор | Условия среды (живая и неживая природа) | Человек |
| Путь благоприятных изменений | Остаются, накапливаются, передаются по наследству | Отбираются, становятся производительными |
| Путь неблагоприятных изменений | Уничтожаются в борьбе за существование | Отбираются, бракуются, уничтожаются |
| Направленность действия | Отбор признаков, полезных особи, популяции, виду | Отбор признаков, полезных человеку |
| Результат отбора | Новые виды | Новые сорта растений, породы животных, штаммы микроорганизмов |
| Формы отбора | Движущий, стабилизирующий, дизруптивный | Массовый, индивидуальный, бессознательный (стихийный), методический (сознательный) |
Отбор бывает массовый и индивидуальный. Массовый отбор — выделение из исходного материала целой группы особей с желательными признаками и получение от них потомства. Индивидуальный отбор — выделение отдельных особей с желательными признаками и получение от них потомства. Массовый отбор чаще применяют в селекции растений, а индивидуальный — в селекции животных, что связано с особенностями размножения растений и животных.
Список и описание различных методов селекции животных
Методы селекции животных:
- инбридинг;
- аутбридинг;
- гетерозис.
Инбридинг — скрещивание, происходящее только внутри одной породы между близкими родственниками, применяется для накопления в генотипе определенных аллелей гена, несущих необходимый признак. В качестве исходного материала используют особей, являющихся братьями и сестрами (или родителями и потомством). Данный метод используется для сохранения породы в чистом виде.
Последствия:
- потеря жизнеспособности животных;
- снижается оплодотворяемость;
- увеличение эмбриональной смертности.
Примеры:
- Буденновская порода лошадей;
- чистые линии породистых собак.
Аутбридинг — неродственное скрещивание.
Является наиболее распространенным способом разведения у всех видов животных для всех пород.
Итог:
- поддерживание полезных признаков;
- усиление следующих поколений.
Рецессивные мутации из гомозиготного состояния переходят в гетерозиготное, негативное влияние на жизнеспособность организма не оказывается.
Примеры:
- мул;
- гибрид волка и собаки (часто их называют «собаковолк» либо «волкособ»);
- немецкая овчарка;
- шотландская овчарка.
Гетерозис — явление, при котором гибридные особи значительно превосходят родительские формы. Эффект быстро ослабевает, начиная со второго поколения. В качестве последствия часто наблюдается бесплодие.
Примеры:
- бройлерные цыплята;
- беркширская порода свиней;
- дюрок-джерсейская порода свиней.
Основные методы селекции
На заре земледелия и скотоводства человек использовал методы селекции интуитивно. С развитием генетики они получили научную основу.
Отбор
Отбор отдельных особей из потомства может быть массовым и индивидуальным.
Массовый отбор хорошо подходит для культивирования перекрёстно-опыляющихся растений, например, ржи, пшеницы, кукурузы. Отбирают растения, которые обладают наиболее выгодными признаками. Это может быть плодовитость, устойчивость к засухе или морозам, а также к болезнетворным организмам.
Их семена высеивают в следующем году и вновь из потомства выбирают лучшие растения. Если урожайность и другие нужные показатели повысились, значит, отбор получился.
Индивидуальный отбор чаще используется в животноводстве. Выбирают особей с наиболее выгодными свойствами. Затем их скрещивают и анализируют, какие признаки передались потомству.
Гибридизация (скрещивание)
При гибридизации скрещивают особей для получения или закрепления нового признака. Гибридизация различается по степени родства между особями.
Инбридинг — это близкородственное скрещивание. Возможно скрещивание особей, которые имеют общего предка в разных поколениях (первом, втором, третьем, четвёртом). Инбридинг встречается в природе среди растений (самоопыление) и животных.
Его основной эффект заключается в том, что потомки получают оба рецессивных аллеля от родителей. Таким образом закрепляется определённый признак. Но в этом кроется и недостаток метода. Потомство может получить «плохие» рецессивные аллели одного гена от обоих родителей, это плохо скажется на здоровье и плодовитости, а значит, со временем приведёт к вырождению.
Однако если при инбридинге каждый раз используют строгий отбор, то есть выбирают наиболее сильных и здоровых особей, то через несколько поколений вырождение как бы преодолевается, а в породе закрепляется новый признак. Хотя так происходит не всегда и риск неудачи очень высок.
С помощью инбридинга была выведена русская порода лошадей орловский рысак.
Аутбридинг — это неродственное скрещивание. Есть два его варианта:
- скрещиваются особи одного вида (внутривидовая гибридизация);
- скрещиваются особи разных видов (отдалённая гибридизация).
Внутривидовая гибридизация тоже распространена в дикой природе и даёт хорошие результаты. Если скрестить продуктивный сорт растения с малопродуктивным, но устойчивым к засухе или морозам, есть возможность получить плодовитое растение, которое будет расти в регионах с неблагоприятным климатом.
Большой вклад в развитие метода гибридизации внёс русский и советский учёный Иван Владимирович Мичурин. Он занимался селекцией растений и вывел много сортов плодовых деревьев. Например, при скрещивании дикой уссурийской груши с французским сортом Бере Рояль он получил сорт груши Бере зимняя, который смог расти в условиях северной зимы.
Иван Владимирович Мичурин
Груша Бере зимняя. Внизу плод дикой уссурийской груши
В качестве корма для хозяйственных животных используют растение под названием тритикале. Его получили от скрещивания ржи с пшеницей.
Изредка встречается скрещивание разных видов животных: лошадь и осёл, тигр и лев, собака и волк (хотя некоторые исследователи считают собаку подвидом волка). Подробнее об этом можно прочитать в другом уроке.
Достижения генетики позволили лучше понять механизмы наследования и подходить к селекции со знанием дела. Селекция требует большого количества времени. Успехи генной инженерии позволили за короткое время создать сорта, породы и штаммы с новыми, даже невозможными в дикой природе свойствами. Подробнее о них рассказано в уроке, посвящённому генной инженерии.
Список и описание методов селекции растений
Методы селекции растений:
- гибридизация;
- отбор.
Гибридизация — это процесс скрещивания двух различных по генотипу организмов, размножающихся половым путем. Возникшие в результате данных скрещиваний особи называются гибридами.
Гибридизация подразделяется на:
- инцухт;
- аутбридинг.
Отбор бывает:
- индивидуальный;
- массовый.
Инбридинг — близкородственное скрещивание, приводящее к повышению гомозиготности. Основное применение — для получения чистых линий. Является единственным методом, использование которого направлено на сохранение сорта в чистом виде.
Инбридинг происходит при самоопылении перекрестноопыляемых растений. Растения подбирают такие, гибриды которых дают максимальный эффект гетерозиса.
Эффект гетерозиса заключается в свойстве гибридов превосходить по отдельным признакам лучшего из родителей. Данный эффект быстро угасает, часто наблюдается бесплодие.
Последствия инбридинга:
- ослабление организмов, снижение их устойчивости к воздействиям среды;
- повышение заболеваемости;
- накопление вредных рецессивных аллелей.
Примеры:
- семена большинства овощных культур;
- сорт яблок «Бужбон».
Аутбридинг — скрещивание растений, относящихся к разным сортам, видам, родам.
Аутбридинг приводит к повышению гетерозиготности у потомства, соответственно — к повышению гетерозиготности популяции.
Аутбридинг соответствует перекрестному опылению.
Последствия аутбридинга:
- явление гетерозиса;
- повышение наследственной изменчивости;
- разрушение адаптивных комплексов генов;
- повышение уровня мутационных процессов.
Примеры:
- кукуруза;
- капуста;
- слива;
- рожь;
- свекла.
Индивидуальный отбор
Применяется для самоопыляемых растений. Итог: получение чистой линии — потомства одной самоопыляющейся особи. Происходит отбор некоторых растений с необходимыми признаками, затем от них получают генетически однородное потомство.
Примеры:
- овес;
- пшеница;
- горох;
- ячмень.
Массовый отбор — выделение группы особей, которые сходны по одному или нескольким признакам, без проверки их генотипа.
Массовый отбор проводится по фенотипу. Применяется для перекрестноопыляемых растений. Все потомки гетерозиготны.
Примеры:
- подсолнечник;
- рожь;
- кукуруза.
Формы
Чарльз Дарвин выделил две формы искусственного отбора:
- бессознательный – случайный, ненаправленный на определённый признак отбор;
- методический – осмысленное выведение потомства с определёнными признаками и свойствами, сложился в XVIII веке.
Бессознательный отбор проводился массово, без определённой цели. Человек оставлял семена более сладких или плодоносных растений, наиболее здоровых особей для размножения. Так были отобраны сорта пшеницы, семена которых не опадают, выращена кукуруза с крупными початками, выведены сорта бахчевых (дыня, тыква, арбуз). Бессознательный отбор шёл на протяжении множества веков.
Рис. 2. Бахчевые.
Примерами методического отбора являются породы собак, кур, сорта винограда для разных нужд. Существуют охотничьи, служебные, сторожевые, пастушеские собаки. Выводят яйценоских, пуховых, мясных кур. Виноград выращивается для изготовления вина и для десертов. Это более быстрый метод отбора особей.
Рис. 3. Разные породы кур.
В отличие от естественного искусственный отбор не является движущей силой эволюции. Искусственный отбор является основой селекции. Нередко естественный отбор влияет на выведенные человеком породы и сорта.
Что мы узнали?
Из урока биологии 11 класса узнали об особенностях искусственного отбора. Человек для своих нужд методом отбора (лучшие особи оставляются, дефектные отбраковываются) создал множество новых сортов, пород и штаммов. Изначально человечество отбирало лучшие особи бессознательно. Со временем появились целенаправленные методы селекции. В отличие от диких предков окультуренные особи отличаются высокой производительностью.
-
/10
Вопрос 1 из 10
Как искусственный отбор влияет на формирование новых признаков и видов
Искусственный отбор — это метод, который используется человеком для выборочного разведения живых организмов с целью усиления или изменения определенных признаков. В отличие от естественного отбора, который основан на принципе выживания наиболее приспособленных особей в условиях среды, искусственный отбор руководствуется желаемыми человеком качествами.
Одним из основных способов искусственного отбора является селекция. Селекция включает в себя отбор и паровую разведение растений или животных с желаемыми признаками. Чаще всего селекция применяется в сельском хозяйстве и животноводстве, но также используется и при разведении домашних животных и домашних растений.
Последствия искусственного отбора весьма разнообразны. Он может привести к появлению новых разновидностей выращиваемых растений и животных, а также к усилению или изменению определенных признаков. Искусственный отбор может изменить фенотипическое выражение генов и способствовать формированию новых признаков.
Примером развития новых признаков под влиянием искусственного отбора являются селекционные разработки в растениеводстве. Например, путем отбора растений с наибольшими плодами и высокой продуктивностью, были выведены новые сорта овощей и фруктов. Также искусственный отбор позволил получить растения с лучшими вкусовыми и пищевыми свойствами, а также более устойчивыми к болезням и вредителям.
Искусственный отбор также может привести к разделению одного вида на несколько новых видов. Например, разделение селекционных разновидностей и их разведение в изолированных условиях может привести к различиям в генотипе и фенотипе, которые со временем могут стать настолько значительными, что их можно считать новыми видами.
Таким образом, искусственный отбор играет важную роль в формировании новых признаков и видов. Он позволяет человеку влиять на эволюцию организмов, обеспечивая улучшение желаемых качеств и адаптацию к изменяющимся условиям.
Примеры искусственного отбора и его влияние на каждый организм
Искусственный отбор — это процесс, при котором человек выбирает определенные качества у живых существ и специально размножает их, чтобы усилить эти качества в следующих поколениях. Искусственный отбор часто используется в сельском хозяйстве, разведении домашних животных и селекции растений.
Примеры искусственного отбора включают:
- Улучшение плодовых деревьев: Человек выбирает деревья с крупными, сладкими или устойчивыми плодами и размножает их. Это позволяет получить новые сорта с более вкусными или лучше сохраняющимися плодами.
- Разведение скота: Человек выбирает животных с желаемыми характеристиками, такими как улучшенная молочность или мясистость, и позволяет им размножаться. Это позволяет получить более продуктивные породы скота.
- Селекция собак: Человек выбирает собак с определенными характеристиками, такими как размер, цвет или способности, и разводит их. Это позволяет получить породы собак с желаемыми свойствами, такими как охранные, охотничьи или компаньоны.
- Улучшение сельскохозяйственных культур: Человек выбирает растения с высоким урожаем, устойчивостью к болезням или лучшим вкусом и разводит их. Это позволяет получить новые сорта культурных растений, которые лучше отвечают потребностям сельского хозяйства.
Искусственный отбор может оказывать влияние на каждый организм в разных направлениях. Он может приводить к усилению или изменению желаемых характеристик, но также может ведет к нежелательным побочным эффектам или ущербу для организма.
| Преимущества искусственного отбора | Недостатки искусственного отбора |
|---|---|
|
|
В целом, искусственный отбор является мощным инструментом, который может значительно повлиять на эволюцию организмов, но требует внимательного внимания и баланса, чтобы избежать побочных эффектов и сохранить генетическое разнообразие.
Мутагенез
Метод, сопровождающийся изменением структуры генов организма в ходе мутагенного воздействия. Различают спонтанный и индуцированный, оба действуют, повреждая ДНК. Факторы, вносящие дефекты в генетический аппарат, носят определение мутагенов и ведут к мутациям (генным перестройкам).
Механизмы индукции: апуринизация, дезаминирование, образование тиминовых димеров.
Мутантов выбирают на основе мониторинга и фенотипических параметров. В первом случае селекционеры выполняют количественное исследование нового параметра среди организмов, оказавшихся влиянием мутагенного воздействия. При втором учитывают фенотип, развившийся вследствие воздействия мутагена: ауксотрофность, резистентность и др.
Роль искусственного отбора в процессе эволюции живых организмов
Эволюция – это процесс изменения и развития живых организмов со временем. Искусственный отбор является одной из основных сил, которые влияют на эволюцию. В отличие от естественного отбора, где природная среда выбирает особые с качествами, искусственный отбор осуществляется людьми.
Искусственный отбор начал применяться тысячи лет назад, когда люди заметили, что они могут выбирать и разводить только тех животных и растения, которые обладают определенными полезными качествами. Человек специально разводит животных и растения с особыми свойствами, чтобы получить желаемые результаты.
Процесс искусственного отбора может быть проведен через разные методы. Один из основных – это выбор организмов с желаемыми характеристиками для размножения. Например, фермеры могут выбирать коров с высокой удойностью или декоративные растения с яркими цветами для разведения. Это позволяет им сохранять и усиливать желательные качества в следующих поколениях.
Кроме того, искусственный отбор также может использоваться для избавления от нежелательных характеристик. Это может быть полезно для предотвращения распространения генетических заболеваний или повышения устойчивости к определенным болезням.
Искусственный отбор также способствует ускорению эволюции, так как люди могут выбирать и изменять организмы в течение нескольких поколений, что обычно занимает много времени в природе. Это может привести к быстрому появлению новых и улучшенных разновидностей организмов.
Однако использование искусственного отбора также может иметь негативные последствия. Неконтролируемое разведение живых организмов с определенными свойствами может привести к уменьшению генетического разнообразия и потере способности организмов адаптироваться к изменению условий окружающей среды.
Таким образом, искусственный отбор играет важную роль в процессе эволюции живых организмов. Он позволяет людям управлять эволюцией путем выбора и разведения организмов с определенными свойствами. Тем не менее, необходимо учитывать и контролировать его использование, чтобы избежать негативных последствий.
Характеристика
Основные характерные признаки искусственного отбора представлены в таблице.
ТОП-4 статьи
которые читают вместе с этой
|
Признак |
Значение |
|
Объект |
Отдельные особи, иногда группы для скрещивания |
|
Исходный материал |
Индивидуальные фенотипические признаки организма – густота и цвет шерсти, размер, острота нюха и т.д. |
|
Фактор |
Действия человека |
|
Место |
Искусственные условия – фермы, питомники, специальные станции, лаборатории |
|
Время |
В среднем – 10 лет для появления и закрепления нового сорта или породы |
|
Критерий |
Нужды человека, получение более производительных особей |
|
Источником генетического разнообразия |
Наследственная изменчивость и закреплённые в геноме мутации |
|
Результат |
Получение полезных в сельском хозяйстве пород и сортов, выведение новых штаммов бактерий, полезных для пищевой и химической промышленности. В некоторых случаях, например, при гибридизации, возникают новые виды, существование которых невозможно в дикой природе |
Человек в ходе отбора оставляет особи с наилучшими качествами. «Плохие» особи отбраковываются – стерилизуются или уничтожаются.
Значение искусственного отбора в современном мире и его возможные последствия
Искусственный отбор является одним из ключевых механизмов контроля и влияния на процесс эволюции. В отличие от естественного отбора, который осуществляется природой без вмешательства человека, искусственный отбор представляет собой целенаправленное отборочное разведение, осуществляемое человеком с определенной целью.
В современном мире искусственный отбор имеет огромное значение во многих областях деятельности. Он применяется в сельском хозяйстве, животноводстве, медицине, а также в сфере автоматизированного производства и технологий.
В сельском хозяйстве искусственный отбор используется для улучшения сортов растений и пород животных. Целью этого процесса является повышение продуктивности, устойчивости к болезням и вредителям, а также качества получаемой продукции. Улучшение сортов растений позволяет повысить урожайность и качество пищевых продуктов, а выборка пород животных позволяет повысить их продуктивность, молочность, мясность и другие полезные качества.
В медицине искусственный отбор используется для создания лекарственных препаратов и разработки методов лечения. Благодаря отбору и генной инженерии стали возможными такие достижения, как лечение редких генетических заболеваний, создание протезов и имплантатов, искусственного оплодотворения и генетической модификации организмов.
В сфере производства и технологий искусственный отбор применяется для создания новых видов и сортов товаров, устройств и технологий. Благодаря целенаправленному отбору и инженерии, были созданы новые виды электроники, автомобилей, компьютеров, мобильных устройств и множество других различных технических и промышленных товаров.
Однако, несмотря на все позитивные стороны искусственного отбора, он имеет и потенциальные негативные последствия. Чрезмерное использование искусственного отбора может привести к потере генетического разнообразия, уменьшению стойкости организмов к внешним факторам и возникновению новых проблем, связанных с генетическими мутациями и адаптацией к новым условиям.
Таким образом, искусственный отбор играет важную роль в современном мире, позволяя человеку контролировать и влиять на процессы эволюции. Однако, для достижения наилучших результатов необходимо балансировать между использованием искусственного отбора и сохранением естественного генетического разнообразия.
Отличие естественного и искусственного отбора: основные аспекты
Естественный отбор
Естественный отбор – это процесс, который происходит в природе и является одним из основных механизмов эволюции. Он заключается в том, что различные особи одного вида могут иметь разные характеристики, и некоторые из них могут оказаться более приспособленными к определенным условиям выживания. В результате, особи с более выгодными признаками имеют больше шансов выжить, размножиться и передать свои гены будущему поколению. Таким образом, гены, которые способствуют выживанию и размножению, передаются чаще, и популяция в целом становится более приспособленной к окружающей среде.
Искусственный отбор
Искусственный отбор – это процесс, который осуществляется человеком с целью выборочного размножения определенных особей с желательными признаками. Человек определяет, какие признаки ему интересны, и отбирает особей, обладающих этими признаками, для разведения. Например, в сельском хозяйстве искусственный отбор применяется для улучшения качеств сельскохозяйственных культур и скота, а в селекции растений и животных – для получения новых сортов и пород.
Основные отличия
- Основное действующее лицо: в естественном отборе действующим лицом является природа, а в искусственном отборе – человек.
- Цель: цель естественного отбора – адаптация популяции к окружающей среде и улучшение ее приспособляемости, а цель искусственного отбора – получение желательных признаков.
- Процесс: естественный отбор происходит саморегулирующимся образом в природных условиях, а искусственный отбор осуществляется сознательно и намеренно человеком.
- Генетическая изменчивость: в результате естественного отбора меняются частоты генов в популяции, а в результате искусственного отбора происходит накопление желательных генетических вариантов.
В заключение следует отметить, что искусственный отбор может ускорить и изменить направление естественного отбора, поэтому он оказывает существенное влияние на эволюционные процессы.