Войти
Закрыть

Особливості селекції рослин і тварин

11 Клас

Особливості селекції рослин базуються на тому, що багато видів здатні до самозапилення та вегетативного розмноження. Різниця в селекційній роботі із самозапильними та перехреснозапильними видами рослин проявляється вже на первинних етапах їхньої селекції. Після індивідуального добору для самозапильних рослин потрібно проводити схрещування між представниками різних ліній, щоб отримати міжлінійні гібриди. Для цього використовують штучне перехресне запилення між рослинами, техніка якого залежить від конкретного виду рослини (мал. 56.1). Для перехреснозапильних рослин спочатку потрібно отримати чисті лінії. Для однодомних рослин застосовують штучне самозапилення (наприклад, у кукурудзи) або низку близькоспоріднених схрещувань й отримують інбредні лінії (коноплі). У подальшому ці лінії використовують для отримання гетерозисних гібридів. Друга особливість - активне застосування експериментального мутагенезу. Третя особливість - широке використання поліплоїдії. Порівняно з диплоїдними формами поліплоїдні рослини мають велику кількість корисних для людини ознак: більшу вегетативну масу, підвищений уміст поживних речовин, стійкість до несприятливих факторів навколишнього середовища, кращі смакові якості. Отримання поліплоїдів є надійним способом подолання стерильності віддалених гібридів. Як ви знаєте, через порушення кон’югації хромосом під час мейозу більшість віддалених гібридів стерильні. Штучне подвоєння хромосомних наборів приводить до появи поліплоїдних форм, здатних до статевого розмноження. Класичним прикладом є подолання стерильності у рафанобрасики (гібриду капусти і редьки), яку створив видатний генетик Г.Д. Карпеченко (мал. 56.2). Четверта особливість - можливість отримання гаплоїдних форм (часто внаслідок партеногенезу). За подальшого штучного подвоєння хромосом у таких форм отримують диплоїдні гомозиготні лінії. Одним з методів отримання гаплоїдів є використання культури пиляків. Пиляки висаджують на штучне поживне середовище, що містить стимулятори росту. З них утворюються подібні до зародків структури (ембріоїди) з гаплоїдним числом хромосом, з яких у подальшому розвиваються гаплоїдні рослини....

Збільшення генетичного різноманіття під час селекційної роботи

11 Клас

Внесення додаткової генетичної різноманітності у вихідний селекційний матеріал - необхідний етап будь-якої селекційної роботи (поміркуйте чому). Розв’язати цю задачу можна кількома способами. Збільшення комбінативної мінливості за рахунок неспорідненого схрещування. За наявності різноманітного вихідного селекційного матеріалу генетичну різноманітність порід і сортів можна збільшити, проводячи неспоріднені схрещування (аутбридинг). Їх застосовують для внесення нових варіантів поєднань алельних генів і добору за новими комбінаціями ознак. Для селекційної роботи величезне значення має залучення не тільки місцевих, але й завезених сортів (мал. 55.1). Залучення як вихідного матеріалу диких родичів сортів рослин і порід тварин. Дикі види зазвичай краще пристосовані до умов проживання, стійкіші до несприятливих впливів і хвороб. Наприклад, гібриди культурних сортів картоплі з дикими видами стійкіші до колорадського жука, нематод, грибкових хвороб, є скоростиглими, краще витримують низьку температуру, можуть давати врожай двічі на рік. Популярними є породи свиней, отримані в результаті схрещування домашньої свині і дикої (мал. 55.2). Отримані гібриди швидше пристосовуються до різних умов життя. Пошук мутацій, які цікавлять селекціонерів, та експериментальний мутагенез. У результаті мутацій утворюються нові варіанти генів та ознак, які можуть бути корисними для людини. На основі штучного добору спонтанних мутацій вдалося отримати багато нових сортів рослин і порід тварин (мал. 55.3). Більшість мутацій, які контролюють корисні для людини ознаки, у природі мають негативний ефект. Наприклад, мутація, що зумовлює платинове забарвлення хутра у лисиць (дуже цінна для людини), у гомозиготному стані є летальною....

Селекція організмів: у пошуках генетичного різноманіття

11 Клас

Ви вже знаєте, що генетична різноманітність, або гетерогенність, сорту рослин або породи тварин нижча порівняно з природними (поміркуйте чому). Через це кожний сорт або порода мають унікальний набір варіантів послідовностей ДНК (поліморфних молекулярних маркерів). (Завдання: використовуючи інтернет-джерела, знайдіть інформацію про метод ДНК фінгерпринтингу (своєрідних «відбитків пальців»). Основний метод селекції - штучний добір - виявляється неефективним у генетично однорідних популяціях. Тому для успішної роботи селекціонерам потрібне генетичне різноманіття вихідного матеріалу. Учення про значення вихідного матеріалу для здійснення ефективної селекції розробив всесвітньовідомий генетик і селекціонер М.І. Вавилов (мал. 54.1). Він також створив перший у світі «банк генів» - колекцію насіння культурних рослин та їхніх дикорослих родичів. Під час експедицій по всьому світу, аналізуючи матеріали про світові рослинні ресурси, М.І. Вавилов встановив 7 географічних центрів походження культурних рослин (див. табл. 54.1; мал. 54.2), де спостерігають найбільшу видову й сортову різноманітність як культурних рослин, так і їхніх дикорослих форм. Ці центри географічно чітко відповідають центрам давніх цивілізацій. З розвитком методів молекулярної генетики і нових підходів до визначення генетичної гетерогенності матеріалу для селекції постало питання щодо перегляду кількості центрів походження культурних рослин. Наприклад, деякі вчені вважають, що Південноазійський тропічний центр треба розділити на три. Пропонують додати ще один центр - Австралійський, звідки пішли евкаліпт, ківі, новозеландські шпинат і льон....

Основні методи селекції організмів: штучний добір і гібридизація

11 Клас

Починаючи з перших спроб одомашнювання тварин та введення в культуру рослин (приблизно 15 000 - 10 000 років тому) людина постійно намагалася поліпшити їхні властивості. Вона несвідомо робила вибір на користь особин, які приваблювали своїми певними якостями, наприклад продуктивніших, поступово поліпшуючи їх. Таку форму добору називають несвідомою. Ця примітивна формою селекції була найтривалішою і сприяла появі перших порід тварин і сортів рослин, які значно відрізнялися від вихідних предкових форм (мал. 53.1). У подальшому людина почала цілеспрямовано добирати особин, які задовольняли її потреби, тобто здійснювала методичний добір, намагаючись свідомо вивести нові форми організмів. Методичний добір є усвідомленою селекцією. Ви вже знаєте, що основними методами селекції є штучний добір і гібридизація. Пригадаємо: штучний добір полягає у відборі людиною особин, що мають потрібні для неї властивості, і в подальшому їхньому розмноженні. Теорію штучного добору обґрунтував Ч. Дарвін. Виділяють два типи штучного добору: масовий та індивідуальний. За масового добору відбирають групу особин за критеріями, що цікавлять людину. Перевагою цього добору є його простота. Основний недолік - особин для добору відбирають лише за фенотипом без урахування генотипів особин. Це значно сповільнює селекційний процес, створення чи поліпшення сортів і порід забирає багато часу (поміркуйте чому)....

Селекція організмів: основні положення та завдання

11 Клас

Подолати негативні наслідки «Зеленої революції» можливо завдяки створенню методами селекції нових сортів рослин і порід свійських тварин, які найкраще пристосовані до умов існування в конкретній місцевості, а їхнє вирощування та утримання не потребуватимуть складних і небезпечних агротехнічних заходів (використання пестицидів, іригації тощо). Пригадаємо: селекція (від лат. селектіо - вибір, добір) - наука про створення нових і поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Сорти рослин, породи тварин і штами мікроорганізмів є штучними популяціями організмів, які мають закріплені генетично морфологічні (особливості будови) та фізіологічні (наприклад, продуктивність, стійкість до хвороб, посухи тощо) корисні для людини ознаки. Цікаво знати За 15 тис. років людство створило приблизно 6200 порід різних видів тварин, а кількість сортів рослин неможливо навіть оцінити. На створення такої кількості форм природі знадобилося б близько 50 млн років (мал. 52.1). Як штучні популяції сорти, породи і штами мають низьку генетичну різноманітність: в усіх особин (клітин у мікроорганізмів) генетичні характеристики подібні або ідентичні, а відповідно - і подібні морфологічні ознаки та біологічні властивості (мал. 52.2). Вони не здатні до ефективного існування у дикій природі, без підтримання людини можуть загинути або втратити свої корисні властивості (здичавіти) (мал. 52.3)....

Поступ біології у сільському господарстві: позитивні та негативні наслідки «Зеленої революції»

11 Клас

Із середини 40-х років минулого століття по всьому світові в сільському господарстві почалися процеси, що дістали назву Зелена революція. Це комплекс змін у сільському господарстві, які сприяли значному збільшенню отримання сільськогосподарської продукції. У деяких країнах, що розвиваються, «Зелена революція» дала змогу розв’язати проблему нестачі продуктів харчування і загалом підвищити якість життя населення. Теоретично, теперішня ефективність сільського господарства здатна забезпечити такі темпи виробництва, які б дали змогу нарощування виробництва харчових продуктів відповідно до темпів зростання населення. Наряду з використанням сучасної агротехніки - сучасних прийомів вирощування культурних рослин (пестицидів, добрив, технічних засобів обробітку ґрунту, іригаційних робіт тощо) істотний внесок у розв’язання проблеми отримання сільськогосподарської продукції було зроблено завдяки створенню продуктивніших сортів культурних рослин і порід сільськогосподарських тварин. Наприклад, завдяки «генетичному поліпшенню» вдалося підвищити врожайність кукурудзи майже на 90 %, а продукцію молока - на 50 %. Цікаво знати Термін «Зелена революція» уперше запропонував Вільям Гауд у 1968 р., але її засновником є Н. Борлоуг (мал. 51.1) - американський агроном і селекціонер, який у 1970 р. отримав Нобелівську премію миру за внесок у боротьбу з голодом. Негативні наслідки «Зеленої революції». Незважаючи на глобальні позитивні ефекти, сучасний розвиток сільського господарства призвів до появи не менш глобальних проблем, пов’язаних з екологічною безпекою: появи і розповсюдження у довкіллі нових ефективніших пестицидів, які можуть накопичуватися в організмах, спричиняти отруєння та справляти мутагенний або канцерогенний ефект; збільшення потреб у енергоресурсах (різних видів палива, електрики тощо), що призводить до посилення забруднення довкілля; ерозії ґрунтів у результаті іригаційних заходів, а також через вичерпання підземних вод; збільшення посівних площ призвело до скорочення біорізноманіття нашої планети (поміркуйте чому); зменшення генетичного різноманіття внаслідок скорочення кількості місцевих сортів і порід або заміни їх на завезені; локальних екологічних катастроф, які виникають унаслідок експансії видів, непритаманних даній екосистемі....

Практична робота 3. Оцінка екологічного стану свого регіону

11 Клас

1. Проаналізуйте отриману інформацію щодо основних об’єктів вашого регіону, які можуть слугувати джерелами тих чи інших видів забруднення. Наприклад: промислові підприємства, великі автомобільні магістралі, АЗС, аеропорти, залізниця, теплові або атомні електростанції, інші енергетичні об’єкти, великі агропромислові комплекси, полігони побутових або промислових відходів тощо. Зазначте потенційні види забруднення довкілля та можливий негативний вплив на здоров’я людини. Результати аналізу оформіть у вигляді таблиці. 2. Визначте природні та штучні комплекси (ліси, лісопарки, парки, водойми тощо), які можуть слугувати рекреаційними зонами. З’ясуйте тип зеленої зони, призначення, площу, екологічний стан. Результати аналізу оформіть у вигляді таблиці. 3. На підставі проаналізованої інформації зробіть висновки щодо екологічного стану вашого регіону, зазначивши основні об’єкти, що завдають шкоди довкіллю. За можливості вкажіть рівень дотримання санітарних норм у регіоні. Зробіть пропозиції щодо можливих шляхів поліпшення екологічної ситуації, не завдаючи збитків економіці. Укажіть основні зелені зони регіону та їхній сучасний стан. Зробіть пропозиції щодо поліпшення їхнього стану та ефективнішого використання....

Концепція сталого розвитку та її значення

11 Клас

Ви вже знаєте, що подальший розвиток суспільства неможливий без екологізації усіх галузей діяльності людини: наукових досліджень, економіки, освіти, суспільного життя. Ви також ознайомилися з різноманітними концепціями та програмами, спрямованими на збереження біорізноманіття, захист навколишнього природного середовища від забруднення тощо. З другої половини XX сторіччя постала проблема створення всеосяжної концепції, яка б ураховувала як проблеми погіршення стану навколишнього природного середовища, так і проблеми економічного та соціального розвитку суспільства. У 1992 році конференція ООН з навколишнього середовища і розвитку в Ріо-де-Жанейро закріпила 27 принципів охорони довкілля у контексті сталого розвитку. У 2012 році відбулася конференція ООН зі сталого розвитку; її підсумковий документ, ухвалений Генеральною Асамблеєю ООН, мав назву «Майбутнє, якого ми прагнемо». Запам'ятаємо Сталий, або збалансований, розвиток (англ. sustainable development) - це процес економічних і соціальних змін суспільства, за якого встановлюється баланс між використанням природних ресурсів, необхідними для задоволення його сучасних потреб, і врахуванням інтересів майбутніх поколінь, включаючи їхнє право на безпечне та здорове суспільство та задоволення власних потреб. Інакше кажучи, сучасне суспільство несе відповідальність за те, у якому стані залишить після себе довкілля і природні ресурси наступним поколінням. Концепцію сталого розвитку розробила Міжнародна комісія ООН з навколишнього середовища та розвитку. Її очолила відома норвезька громадська діячка та політеса Гру Харлем Брунтланн. Саме пані Г.Х. Брунтланн сформулювала поняття «сталий розвиток». У 1987 році комісія видала доповідь «Наше спільне майбутнє» (її також називають «Доповіддю Брунтланн»), присвячену пошуку оптимального шляху сталого розвитку. Того самого року цю доповідь було прийнято Генеральною Асамблеєю ООН. Очолювана Г.Х. Брунтланн комісія визнала, що екологічні проблеми сьогодення мають не локальний, а глобальний характер....

Червона та Зелена книги України. Природно-заповідний фонд України

11 Клас

Охорона рідкісних і зникаючих видів тварин, рослин і грибів здійснюється за допомогою створення відповідної правової бази, зокрема Червоних книг (списків), а також природоохоронних територій (заповідників, національних природних парків тощо). Червона книга України. Перше видання Червоної книги України (ЧКУ) побачило світ у 1980 р., наступне - у 1994 (тварини) і 1996 (рослини і гриби) роках, третє - 2009 р. (мал. 49.1). У 1992 р. Верховна Рада України ухвалила «Положення про Червону книгу України», а в 2002 р. - Закон України «Про Червону книгу України». Згідно із цим законом питання, пов’язані з охороною, використанням та відтворенням рідкісних і таких, що перебувають під загрозою зникнення, видів (і підвидів) тваринного і рослинного світу, занесених до ЧКУ, регулюються законами України «Про охорону навколишнього природного середовища», «Про тваринний світ», «Про рослинний світ», «Про природно-заповідний фонд України», «Про захист тварин від жорстокого поводження» та іншими нормативно-правовими актами. Згідно із законодавством України кожні 10 років має виходити нове видання ЧКУ. У ЧКУ про кожний із занесених до неї видів зазначені такі дані: категорія, до якої цей вид віднесено, основні місця знаходження, чисельність у природі (у тому числі - і за межами України), її зміни, відомості про розмноження або розведення в неволі, заходи, що вжиті та які необхідно здійснити для охорони, джерела інформації. Також надані картосхеми поширення та фотографії (або малюнки) цього виду. Нині триває робота з підготовки нового, четвертого видання ЧКУ. Усі питання щодо наукового забезпечення ведення ЧКУ, редагування відомостей, занесених до неї видів тварин, рослин і грибів визначає Національна комісія з питань Червоної книги України. Запам'ятаємо Червона книга України - анотований та ілюстрований перелік рідкісних і таких, що перебувають під загрозою зникнення, видів і підвидів тварин, рослин та грибів, що мешкають на території нашої країни та підлягають охороні. Види тварин, рослин, грибів і лишайників, занесені до третього видання ЧКУ, віднесено до наступних категорій (мал. 49.2): зниклі: види, про які після неодноразових пошуків у можливих місцях поширення відсутня будь-яка інформація; зниклі в природі: види, які збереглися лише у спеціально створених умовах; зникаючі: види, які перебувають під загрозою зникнення у природних умовах; вразливі: види, які у найближчому майбутньому можуть бути віднесені...

Екологічна політика в Україні

11 Клас

Головним органом у системі центральних органів виконавчої влади України у формуванні та реалізації державної політики у сфері охорони навколишнього природного середовища, екологічної та у межах своєї компетенції біологічної, генетичної та радіаційної безпеки є Міністерство екології та природних ресурсів України (Мінприроди України) (мал. 48.1). Через Мінприроди України Кабінет Міністрів України спрямовує і координує діяльність таких центральних органів виконавчої влади, як: Державна служба геології та надр України, Державна служба заповідної справи, Державне агентство водних ресурсів України, Державне агентство екологічних інвестицій України, Державна екологічна інспекція України. Завдання: на сайті Мінприроди України ознайомтеся з основними завданнями цієї установи. Підготуйте коротку інформацію щодо них, скориставшись хмарними технологіями. Політика України в галузі охорони навколишнього природного середовища та збереження біорізноманіття. На основі Конвенції про охорону біологічного різноманіття, до якої приєдналася Україна, було створено Концепцію збереження біологічного різноманіття України (1997). Для її реалізації розроблено Національну програму збереження біологічного різноманіття України на 1998—2015 рр. А 2004 року Кабінет Міністрів України схвалив Концепцію Загальнодержавної програми збереження біорізноманіття на 2005—2025 роки. Згідно з нею біологічне різноманіття України має охоронятись як національне багатство, його збереження і раціональне використання є необхідною умовою стабільного розвитку країни. Ухвалено такі закони України: «Про охорону навколишнього природного середовища» (1991), «Про природно-заповідний фонд України» (1992), «Про охорону атмосферного повітря» (1992), «Про тваринний світ» (1993), «Про рослинний світ» (1999), «Про Загальнодержавну програму формування національної екологічної мережі України на 2000—2015 роки» (2000), «Про Червону книгу України» (2002), «Про екологічну мережу України» (2004) і багато інших законодавчих актів....

Навігація