Главная Касса

Методы селекции. Конспект урока "методы селекции растений, животных и микроорганизмов" Способы селекции животных

Создание пород домашних животных началось вслед за их приручением и одомашниванием, которое началось 10-12 тыс. лет назад. Содержание в неволе снижает действие стабилизирующей формы естественного отбора. Различные формы искусственного отбора (сначала бессознательный, а затем методический) приводят к созданию всего многообразия пород домашних животных.

В селекции животных, по сравнению с селекцией растений, есть ряд особенностей. Во-первых, для животных характерно в основном половое размножение, поэтому любая порода является сложной гетерозиготной системой. Оценка качеств самцов, которые внешне у них не проявляются (яйценоскость, жирномолочность), оцениваются по потомству и родословной. Во-вторых, у них часто поздняя половозрелость, смена поколений происходит через несколько лет. В-третьих, потомство немногочисленное.

Основными методами селекции животных являются гибридизация и отбор. Различают те же методы скрещивания — близкородственное скрещивание, инбридинг , и неродственное — аутбридинг. Инбридинг, как и у растений, приводит к депрессии . Отбор у животных проводится по экстерьеру (определенным параметрам внешнего строения), т.к. именно он является критерием породы.

1. Внутрипородное разведение: направлено на сохранение и улучшение породы. Практически выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы. В племенных хозяйствах ведутся племенные книги, отражающие родословную, экстерьер и продуктивность животных за много поколений.

2. Межпородное скрещивание используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание, родителей скрещивают с потомством, братьев с сестрами, это помогает получить большее число особей, обладающих нужными свойствами. Инбридинг сопровождается жестким постоянным отбором, обычно получают несколько линий, затем производят скрещивание разных линий.

Хорошим примером может служить выведенная академиком М.Ф.Ивановым порода свиней — украинская белая степная. При создании этой породы использовались свиноматки местных украинских свиней с небольшой массой и невысоким качеством мяса и сала, но хорошо приспособленных к местным условиям. Самцами-производителями были хряки белой английской породы. Гибридное потомство вновь было скрещено с английскими хряками, в нескольких поколениях применялся инбридинг, были получены чистые линии, при скрещивании которых получены родоначальники новой породы, которые по качеству мяса и массе не отличались от английской породы, по выносливости — от украинских свиней.

3. Использование эффекта гетерозиса. Часто при межпородном скрещивании в первом поколении проявляется эффект гетерозиса, гетерозисные животные отличаются скороспелостью и повышенной мясной продуктивностью. Например, при скрещивании двух мясных пород кур получают гетерозисных бройлерных кур, при скрещивании беркширской и дюрокджерсейской пород свиней получают скороспелых свиней с большой массой и хорошим качеством мяса и сала.

4. Испытание по потомству проводят для подбора самцов, у которых не проявляются некоторые качества (молочность и жирномолочность быков, яйценоскость петухов). Для этого производителей-самцов скрещивают с несколькими самками, оценивают продуктивность и другие качества дочерей, сравнивая их с материнскими и со среднепородными.

5. Искусственное осеменение используют для получения потомства от лучших самцов производителей, тем более что половые клетки можно хранить при температуре жидкого азота любое время.

6. С помощью гормональной суперовуляции и трансплантации у выдающихся коров можно забирать десятки эмбрионов в год, а затем имплантировать их в других коров, эмбрионы так же хранятся при температуре жидкого азота. Это дает возможность увеличить в несколько раз число потомков от выдающихся производителей.

7. Отдаленная гибридизация , межвидовое скрещивание, известно с древних времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза. С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом — мула, который отличается выносливостью и долгожительством. Но иногда гаметогенез у отдаленных гибридов протекает нормально, что позволило получить новые ценные породы животных. Примером являются архаромериносы, которые, как и архары, могут пастись высоко в горах, а, как мериносы, дают хорошую шерсть. Получены плодовитые гибриды от скрещивания местного крупного рогатого скота с яками и зебу. При скрещивании белуги и стерляди получен плодовитый гибрид — бестер, хорька и норки — хонорик, продуктивен гибрид между карпом и карасем.

Селекция животных

Общие принципы селекции животных те же, что и растений. И здесь в основе получения новых и улучшения существующих пород лежат наследственная изменчивость и отбор, протекающие на фоне условий среды, наиболее благоприятствующих фенотипическому проявлению желательных признаков. Однако селекция животных обладает и некоторыми особенностями, вытекающими из самой природы животного организма.

У домашних животных существует только половое размножение. Поэтому полностью отпадают формы селекции, связанные с самооплодотворением и вегетативным размножением.

Вторая важная особенность селекции животных заключается в том, что здесь трудно получить такой массовый материал, как это имеет место у растений, каждая отдельная особь представляет значительную ценность, а число особей в потомстве относительно невелико.

Селекционная (племенная) работа с домашними животными и птицами всегда связана с подбором производителей по хозяйственно ценным признакам.

При селекционной работе с животными очень важное значение приобретает учет экстерьерных признаков. Под экстерьером понимают всю совокупность наружных форм животных, их телосложение, соотношение размеров частей тела. Организм представляет собой целостную систему, все части которой функционально и генетически связаны друг с другом. Развитие многих хозяйственно важных признаков, например молочности, у рогатого скота связано с определенным телосложением, хорошим развитием кровеносной и дыхательной систем и т. п. Поэтому при селекционной работе с животными особенно важно учитывать корреляции (связи) между разными признаками, так как высокая продуктивность по тому, или иному признаку связана с определенными экстерьерными особенностями.

Разные породы неодинаково реагируют на изменение внешних условий, кормление. Например, яйценоские куры леггорн на улучшение рациона отвечают повышением яйценоскости, почти не меняя веса. У мясных пород улучшение питания, прежде всего, сказывается на увеличении веса, у молочных - в увеличении удоя.

В племенной селекционной работе важно ясно представлять себе конечную цель, к которой стремится селекционер. Желательно ли увеличить молочную продукцию, повысить жирномолочность или изменить мясные качества скота - все это требует разных направлений отбора и подбора производителей, применения различных систем скрещивания.

Типы скрещивания и методы разведения в животноводстве

Типы скрещивания при селекционной работе с животными разнообразны. Мы рассмотрим некоторые из них. Можно различать два основных типа скрещивания: неродственное (аутбридинг) и родственное (инбридинг).

Важный момент в подборе производителей представляет учет их родословных. В племенных хозяйствах всегда ведутся племенные книги, в которых подробно учитываются экстерьерные особенности и продуктивность родительских форм в течение ряда поколений. По признакам предков можно судить с известной вероятностью о генотипе производителей, которые участвуют в скрещивании. Например, выбирая быка-производителя для улучшения породы по признаку жирномолочности, нужно учитывать содержание жира в молоке его предков по материнской линии.

Неродственное скрещивание в пределах породы или между породами при строгом отборе приводит к поддержанию свойств или улучшению их в ряде следующих поколений.

Близкородственное скрещивание применяется в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние. Инбридингом в животноводстве называют скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомством. Оно до известной степени аналогично самоопылению у растений и, так же как последнее, приводит к повышению гомозиготности. Инбридинг должен сопровождаться очень строгим отбором особей, обладающих нужными хозяйственными признаками. Однако инбридингом следует пользоваться с осторожностью, ясно сознавая поставленную цель. При инбридинге часто наблюдается ослабление животных, потеря устойчивости к действию внешних факторов, в том числе к заболеваниям. Все эти отрицательные проявления инбридинга называются депрессией. Ряд следующих друг за другом инбредных поколений носит название инбредной линии. Причины неблагоприятного влияния инбридинга уже были рассмотрены выше в отношении растений.

При селекционной работе инбридинг обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных инбредных линий, которое устраняет вредное влияние близкородственного разведения, переводя неблагоприятно действующие гены в гетерозиготное состояние.

Положительной стороной инбридинга является закрепление благоприятных, хозяйственно ценных признаков, которые при дальнейшем разведении сохраняются, если они оказываются общими для обоих производителей.

Гетерозис у домашних животных . Так же как и у растений, у домашних животных наблюдается явление гибридной силы, или гетерозиса. Оно заключается в том, что при скрещивании разных пород (а также при межвидовых скрещиваниях) иногда в первом поколении гибридов наблюдается особенно мощное развитие и поднятие общей жизнеспособности. Это свойство, однако, не сохраняется в последующих поколениях и затухает. Гетерозис широко применяется в животноводстве и птицеводстве, так как первое поколение гибридов, обнаруживающее явление гибридной силы, непосредственно используется в хозяйственных целях. Например, для получения скороспелых свиней (на мясо и сало) применяется скрещивание дюрокджерсейской и беркширской пород.

Испытание производителей по потомству . При селекции домашних животных очень важно бывает определить наследственные качества самцов по признакам, которые непосредственно у самцов не проявляются, как например, по молочности, жирномолочности у быков или по яйценоскости у домашней птицы. От самца можно получить большое потомство, в особенности, если применять методы искусственного осеменения. Поэтому для улучшения породы важно знать, какие гены по хозяйственно важным признакам несет самец. Для определения этого используется метод определения качества производителей по потомству. Сначала от производителей получают относительно небольшое потомство и сравнивают продуктивность этого потомства с матерями и со средней продуктивностью породы. Если продуктивность дочерей оказывается повышенной, то это указывает на большую ценность производителя, которого следует широко использовать для дальнейшего улучшения породы.

Метод испытания по потомству широко применяется в племенной селекционной работе с животными.

Таблица 54. Основные методы селекции (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Методы	Селекция животных	Селекция растений
Подбор родительских пар	По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупности фенотипических признаков)	По месту их происхождения (географически удаленных) или генетически отдаленных (неродственных)
Гибридизация: а) неродственная (аутбридинг)	Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Получается бесплодное потомство	Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций, а также высокой продуктивности
б) близкородственная (инбридинг)	Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками	Самоопыление у перекрестноопыляющихся растений путем искусственного воздействия для получения гомозиготных (чистых) линий
Отбор: а) массовый	Не применяется	Применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений
б) индивидуальный	Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру	Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии – потомство одной самоопыляющейся особи
Метод испытания производителей по потомству	Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству	Не применяется
Экспериментальное получение полиплоидов	Не применяется	Применяется в генетике и селекции для получения более продуктивных, урожайных форм

В селекции растений широко применяют гибридизацию и отбор – массовый (без учета генотипа) и индивидуальный. В растениеводстве по отношению к перекрестноопыляющимся растениям нередко применяется массовый отбор. При таком отборе в посеве сохраняют растения только с желательными качествами. При повторном посеве снова отбирают растения с определенными признаками. Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к выделению чистой линии – группы генетически однородных (гомозиготных) организмов. Путем отбора были выведены многие ценные сорта культурных растений. Для внесения в генофонд создаваемого сорта растений или породы животных ценных генов и получения оптимальных комбинаций признаков применяют гибридизацию с последующим отбором. При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях в первом поколении гибридов повышается жизнеспособность и наблюдается мощное развитие. Это явление получило название гибридной силы, или гетерозиса. Оно объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов. При последующих скрещиваниях гибридов между собой гетерозис затухает вследствие выщепления гомозигот.

Используют также полиплоидию, благодаря которой выведены высокоурожайные полиплоидные сорта сахарной свеклы, хлопчатника, гречихи и др. Таким путем Г. Д. Карпеченко (1935) получил межвидовой капустно-редечный гибрид. Каждая из исходных форм имела в половых клетках по 9 хромосом. В этом случае клетки полученного от них гибрида имели 18 хромосом. Но некоторые яйцеклетки и пыльцевые зерна содержали все 18 хромосом (диплоиды), а при их скрещивании создано растение с 36 хромосомами, которое оказалось плодовитым. Так была доказана возможность использования полиплоида для преодоления нескрещиваемости и бесплодия при отдаленной гибридизации.

Один из приемов селекции – выведение чистых линий путем многократного принудительного самоопыления растений: потомство такого растения становится гомози-готным по всем генам; в дальнейшем скрещивают особи двух чистых линий, что резко повышает урожайность гибридов первого поколения, их жизнестойкость. Это явление называется гетерозисом. Однако в последующих поколениях гетерозис снижается, урожайность уменьшается, и поэтому в практике используют только гибриды первого поколения.

Методами скрещивания и индивидуального отбора П. П. Лукьяненко были выведены высокопродуктивные кубанские сорта пшеницы: Безостая 1, Аврора, Кавказ; В. Н. Ремесло на Украине получил сорт Мироновская 808, а затем более урожайные сорта Юбилейная 50, Харьковская 63 и др. В. С. Пустовойт со своими сотрудниками этими методами создал на Кубани сорт подсолнечника, содержащий до 50–52% масла в семенах.

Преодоление бесплодия межвидовых гибридов. Впервые это удалось осуществить в. начале 20-х годов советскому генетику Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки и капусты. Это вновь созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки занимали как бы промежуточное положение и состояли из двух половинок, из которых одна напоминала стручок капусты, другая – редьки.

Искусственный мутагенез. Естественные мутации сопровождающиеся появлением полезных для человека признаков, возникают очень редко. На их поиски приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко повышается при воздействии мутагенов. К ним относятся некоторые химические вещества а также ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной резкого возрастания частоты мутаций. Наряду с вредными мутациями нередко обнаруживаются и полезные, которые используются учеными в селекционной работе. Путём воздействия мутагенами в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Радиационным облучением с последующим отбором созданы ценные сорта гороха, фасоли, томатов.

Особое место в практике улучшения плодово-ягодных культур занимает селекционная работа И. В. Мичурина. Большое значение он придавал подбору родительских пар для скрещивания. При этом он не использовал местные дикорастущие сорта (так как они обладали стойкой наследственностью, и гибрид обычно уклонялся в сторону дикого родителя), а брал растения из других, отдаленных географических мест и скрещивал их друг с другом. Подобными методами вывели такие ценные сорта, как груша Бере зимняя Мичурина (от скрещивания южного сорта груши Бере Рояль и дикой уссурийской груши) и яблоня Бельфлер-китайка (родители: американский сорт Бельфлер желтый и китайская яблоня родом из Сибири).

Важным звеном в работе Мичурина было целенаправленное воспитание гибридных сеянцев: в определенный период их развития создавались условия для доминирования признаков одного из родителей и подавления признаков другого, т. е. эффективное управление доминированием признаков (разные приемы обработки почвы, внесение удобрений, прививки в крону другого растения и т. п.). Использовался и метод ментора – воспитание на подвое. В качестве привоя он брал как молодое растение, так и почки от зрелого плодоносящего дерева. Этим методом удалось придать желаемую окраску плодам гибрида вишни с черешней под названием «Краса севера». Мичурин применял также отдаленную гибридизацию. Им получен своеобразный гибрид вишни и черемухи – церападус, а также гибрид терна и сливы, яблони и груши, персика и абрикоса. Все мичуринские сорта поддерживают путем вегетативного размножения.

Таблица. Методы селекционно-генетической работы И. В. Мичурина (Т.Л. Богданова. Биология. Задания и упражнения. Пособие для поступающих в ВУЗы. М.,1991)

Методы	Сущность метода	Примеры
Биологически отдаленная гибридизация: а) межвидовая	Скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами	Вишня владимирская X черешня Винклера белая = вишня Краса севера (хороший вкус, зимостойкость)
б) межродовая	Скрещивание представителей разных родов для получения новых растений	Вишня Х черемуха = Церападус
Географически отдаленная гибридизация	Скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества (вкусовые, устойчивости)	Груша дикая уссурийская Х Бере рояль (Франция)=Бере зимняя Мичурина
Отбор	Многократный, жесткий: по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и их лежкости	Продвинуто на север много сортов яблонь с хорошими вкусовыми качествами и высокой урожайностью
Метод ментора	Воспитание в гибридном сеянце желательных качеств (усиление доминирования), для чего сеянец прививается на растение-воспитатель, от которого эти качества хотят получить. Чём ментор старше, мощнее, длительнее действует, тем его влияние сильнее	Яблоня Китайка (под вой)X гибрид (Китайка Х Кандиль-синап) = Кандиль-синап (морозостойкий) Бельфлер-китайка (гибрид-подвой) X Китайка (привой) = Бельфлер-китайка (лежкий позднеспелый сорт)
Метод посредника	При отдаленной гибридизации для преодоления нескрещиваемости использование дикого вида в качестве посредника	Дикий монгольский миндаль Х дикий персик Давида = миндаль Посредник Культурный персик X миндаль Посредник = гибридный персик (продвинут на север)
Воздействие условиями среды	При воспитании молодых гибридов обращалось внимание на метод хранения семян, характер и степень питания, воздействие низкими температурами, бедной питанием почвой, частыми пересадками	Закаливание гибридного сеянца. Отбор наиболее выносливых растений
Смешение пыльцы	Для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости)	Смешивалась пыльца материнского растения с пыльцой отцовского, своя пыльца раздражала рыльце, и оно воспринимало чужую пыльцу

Селекция животных отличается от таковой у растений: животные дают мало потомков, у них позднее наступает половозрелость, они не размножаются вегетативно и у них отсутствует самооплодотворение. Однако и в селекции животных используют гибридизацию и отбор, как массовый, так и индивидуальный. Учитывают признаки экстерьера родительских пар, родословную производителей, проверяют чистоту породы. Путем близкородственного скрещивания (инбридинга) получают чистые линии, когда все или большинство генов переходят в гомозиготное состояние.

Создавая белую степную украинскую породу свиней, акад. М. Ф. Иванов в качестве исходных форм для скрещивания брал высокопродуктивного английского хряка и неприхотливую к условиям содержания плодовитую украинскую свинью (матку). Затем он провел возвратное скрещивание полученных гибридов с тем же хряком. Так был выведен хряк Асканий I превосходного телосложения (масса 479 кг), которого затем он скрещивал с сестрами, с дочерьми, внучками. Параллельно этой инбридной линии были получены другие аналогичные линии. Несмотря на то что в пределах каждой инбридной линии возникли особи с пониженной жизнеспособностью и другими нежелательными признаками, большинство генов было переведено в гомозиготное состояние. Дальнейшим скрещиванием между собой двух чистых линий с последующим многократным индивидуальным отбором была получена порода степной белой украинской свиньи, сочетающая высокую продуктивность, плодовитость и устойчивость.

Гибриды первого поколения, полученные от скрещивания особей двух инбредных линий, как правило, характеризуются выраженным гетерозисом. Этим широко пользуются в животноводстве для получения хозяйственно ценных форм.

Скрещивание неродственных особей называется аутбридингом. Его осуществляют между особями разных пород одного вида животных и даже в пределах различных родов и видов, т. е. при отдаленной гибридизации. Этим путем получены бесплодный гибрид осла и лошади – мул, гибрид одногорбого и двугорбого верблюда, гибрид яка и крупного рогатого скота (самцы у них бесплодные, а самки плодовиты). Эти гибриды характеризуются гетерозисом, т. е. повышенной жизненностью, обладают долголетием и большей выносливостью по сравнению с родителями.

Основными методами селекции животных являются гибридизация и отбор. Различают те же методы скрещивания - близкородственное скрещивание, инбридинг , и неродственное - аутбридинг . Инбридинг, как и у растений, приводит к депрессии . Отбор у животных проводится по экстерьеру (определенным параметрам внешнего строения), т.к. именно он является критерием породы.

1. Внутрипородное разведение: направлено на сохранение и улучшение породы. Практически выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы. В племенных хозяйствах ведутся племенные книги, отражающие родословную, экстерьер и продуктивность животных за много поколений.

2. Межпородное скрещивание используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание, родителей скрещивают с потомством, братьев с сестрами, это помогает получить большее число особей, обладающих нужными свойствами. Инбридинг сопровождается жестким постоянным отбором, обычно получают несколько линий, затем производят скрещивание разных линий.

Хорошим примером может служить выведенная академиком М.Ф.Ивановым порода свиней - украинская белая степная. При создании этой породы использовались свиноматки местных украинских свиней с небольшой массой и невысоким качеством мяса и сала, но хорошо приспособленных к местным условиям. Самцами-производителями были хряки белой английской породы. Гибридное потомство вновь было скрещено с английскими хряками, в нескольких поколениях применялся инбридинг, были получены чистые линии, при скрещивании которых получены родоначальники новой породы, которые по качеству мяса и массе не отличались от английской породы, по выносливости - от украинских свиней.

3. Использование эффекта гетерозиса . Часто при межпородном скрещивании в первом поколении проявляется эффект гетерозиса, гетерозисные животные отличаются скороспелостью и повышенной мясной продуктивностью. Например, при скрещивании двух мясных пород кур получают гетерозисных бройлерных кур, при скрещивании беркширской и дюрокджерсейской пород свиней получают скороспелых свиней с большой массой и хорошим качеством мяса и сала.

4. Испытание по потомству проводят для подбора самцов, у которых не проявляются некоторые качества (молочность и жирномолочность быков, яйценоскость петухов). Для этого производителей-самцов скрещивают с несколькими самками, оценивают продуктивность и другие качества дочерей, сравнивая их с материнскими и со среднепородными.

5. Искусственное осеменение используют для получения потомства от лучших самцов производителей, тем более что половые клетки можно хранить при температуре жидкого азота любое время.

6. С помощью гормональной суперовуляции и трансплантации у выдающихся коров можно забирать десятки эмбрионов в год, а затем имплантировать их в других коров, эмбрионы так же хранятся при температуре жидкого азота. Это дает возможность увеличить в несколько раз число потомков от выдающихся производителей.

7. Отдаленная гибридизация , межвидовое скрещивание, известно с древних времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза. С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом - мула, который отличается выносливостью и долгожительством. Но иногда гаметогенез у отдаленных гибридов протекает нормально, что позволило получить новые ценные породы животных. Примером являются архаромериносы, которые, как и архары, могут пастись высоко в горах, а, как мериносы, дают хорошую шерсть. Получены плодовитые гибриды от скрещивания местного крупного рогатого скота с яками и зебу. При скрещивании белуги и стерляди получен плодовитый гибрид - бестер, хорька и норки - хонорик, продуктивен гибрид между карпом и карасем.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Пособие по биологии

Пименов а в гончаров о в.. пособие по биологии для поступающих в вузы авторы пименов а в гончаров о в..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Для поступающих в вузы
Авторы: Пименов А.В., Гончаров О.В. Пособие написано в соответствии с действующей программой по биологии для

Морфология и Анатомия растений
Все ныне живущие растения для удобства изучения подразделяют на две группы - низшие и высшие растения. По современным представлениям к низшим растениям относятся водоросли, а к высшим - все остальн

Образовательные ткани (меристемы)
Растения обладают неограниченным ростом благодаря наличию образовательных тканей. Они образованы недифференцированными (паренхимными) округлыми или многогранными клетками без межклетников. Клеточны

Покровные ткани
Покровные ткани являются постоянными образованиями. Возникнув, клетки этих тканей уже не делятся. Как правило, покровными тканями называют ткани, покрывающие тело растения и взаимод

Механические (арматурные) ткани
Интенсивно развиты у наземных растений. Основное назначение - препятствовать разрыву тканей и органов. В стеблях располагаются по периферии, в корнях - в центре. Состоят из клеток с толсты

Проводящие ткани
Обеспечивают транспорт веществ в растении. Это сложное образование, состоящее из проводящих элементов и сопутствующих им механических и основных тканей. Ксилема (

Основные ткани
Они составляют основу органов, заполняя пространства между другими тканями, обеспечивают все стороны внутреннего обмена веществ у растений. Их называют паренхиматическими или паренхимой

Выделительные ткани
Наружные выделительные ткани Выделяют или накапливают различные вещества. Клетки выделительных тканей тонкостенные. В зависимости от характера

Морфология корня
Классификация корней По происхождению корни делят на главный, боковые и придаточные (рис. 8). © Главный корень - корень, развиваю

Анатомическое строение корня
Первичное строение корня Характерно для молодых корней всех групп растений. У плаунов, хвощей, папоротников и однодольных растений сохраняется в

Удобрения
Для улучшения роста растений в почву вносят минеральные вещества и органические соединения - удобрения. Удобрением называются органические или минеральные вещества, применяемые для улучшения

Физиология корня
Рост корня Корень обладает неограниченным ростом. Растет он верхушкой, на которой располагается апикальная меристема. Возьмем 3-4 дневны

Внешнее строение побега
Рис. 16. Строение побега: 1 - верхушечная почка; 2 - пазушн

Развитие побега из почки
У большинства растений умеренной зоны развитие побегов из почки носит периодический характер. У деревьев и кустарников, многих многолетних трав это происходит один раз в год - весной или рано летом

Видоизменения побега
Побег - многофункциональный и лабильный (изменчивый) орган растения. Основной тип побега зеленого растения - надземный ассимилирующий побег. На своей оси он несет нормальные зеленые листья.

Общая характеристика стебля
Стеблем называют ось побега, несущую на себе листья, почки, цветы и плоды. Основные функции: © опорная; © проводящая; © запасающая. Дополнительны

Анатомия стебля
Анатомическое строение стебля более разнообразно, чем у корня. Оно может быть первичным и вторичным. Рассмотрим строение стебля древесного двудольного растения. Стебли двудольных растений

Транспорт веществ по стеблю
Одна из основных функций стебля - транспорт воды, минеральных и органических веществ. Транспорт воды и минеральных веществ Вода и минера

Лист - боковой орган побега
Лист - боковой (латеральный) орган, характеризующийся ограниченным ростом. Как правило, лист - плоский дорсовентральный (разносторонний) орган: верхняя (брюшная) и нижняя (спинная)

Анатомия листа
Микроскопическое строение листа сходно у многих растений (рис. 29). На поперечном срезе листовой пластинки видно, что сверху и снизу лист покрыт эпидермой (кожицей). Поверх эпидермы располагается с

Функции листа
Фотосинтез Одна из основных функций листа - фотосинтез. Сущность фотосинтеза заключается в том, что зеленые растения поглощают солнечную энергию

Видоизменения листа
Лист - один из самых пластичных органов растения. В процессе приспособления к условиям среды обитания у всего листа или его части может произойти смена главной функции. Это приводит к качественным

Листопад
При достижении листьями предельных размеров в них начинаются процессы старения, приводящие к гибели листа. По мере старения в листьях снижается интенсивность фотосинтеза и дыхания, уменьшается соде

Бесполое размножение
Широко распространено во всех группах растений. В бесполом размножении принимает участие один организм. Собственно бесполое размножение происходит путем митотического деления или с помощью спор. Ос

Вегетативное размножение растений
Вегетативное размножение - это увеличение числа особей за счет отделения жизнеспособных частей вегетативного тела и их последующей регенерации (восстановления до целого организма). Данный сп

Половое размножение
Половое размножение связано с образованием растениями особого типа клеток - гамет. Растение, на котором происходит образование гамет, называют гаметофитом. Процесс формирования гамет

Морфология цветка
У цветка различают цветоножку, цветоложе, околоцветник, образованный чашечкой из чашелистиков и лепестками венчика, тычинки и один или несколько пестиков (рис. 40). У некоторых цветков отд

Соцветия
Цветки на побегах очень редко располагаются одиночно (мак, тюльпан). У большинства растений они образуют группы - соцветия (морковь,

Опыление
Опыление - это перенос пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Различают: © естественное опыление - опыление, происходящее в природе; © искусственное опыление - о

Состав семян
Семена характеризуются определенным химическим составом, который зависит от биологических особенностей вида и сорта, условий питания, возраста, температуры и т.д. Все вещества семени можно разделит

Типы семян
В зависимости от места локализации запасных питательных веществ различают четыре типа семян: © семена с эндоспермом (пшеница); © семена с эндоспермом и периспермом (перец);

Условия прорастания семян
Для прорастания семян необходимы определенные условия, главными из которых являются: © наличие воды; © доступ кислорода; © определенная температура; © живой заро

Околоплодник
Рис. 53. Строение плода: 1 - плодоножка; 2 - экзокарпий; 3

Систематика растений
Систематика занимается изучением и описанием видов растений и распределением их по группам на основе сходства строения и родственных связей между ними. Согласно правилам ботанической номен

Красные водоросли, или багрянки
Одно из подцарств царства Растения. Насчитывает более 600 родов, около 3800 видов. По количеству видов багрянки превосходят всех остальных прочих многоклеточных морских водорослей. Основная масса б

Отдел Бурые водоросли
Отдел включает около 1500 видов многоклеточных, преимущественно макроскопических (до 60-100 м) водорослей, ведущих прикрепленный (бентосный) образ жизни. Чаще всего они встречаются в прибрежных мел

Отдел Зеленые водоросли
Это самый большой отдел водорослей (около 20000 видов). Распространены повсеместно. В основном зеленые водоросли обитатели пресных водоемов, но есть и морские виды. Некоторые обитают на суше. Есть

Значение водорослей
Будучи автотрофами, водоросли являются основными продуцентами (т. е. производителями) органических веществ в различных водоемах. Кроме того, в процессе фотосинтеза они выделяют кислород, создавая т

Значение мхов
Моховидные в природе часто поселяются на таких субстратах и в таких местообитаниях, которые недоступны для других растений. В этом случае они выступают в роли пионерной растительности, играя большу

Значение плаунов
Хозяйственное значение плаунов невелико. Животные обычно их не едят. Некоторые виды плаунов содержат яд, сходный по действию с ядом кураре. Споры плауна, или ликоподий, - тончайший светло-же

Значение хвощей
Большинство хвощей несъедобно, но некоторые виды хвощей (хвощ полевой) используются как корм животных. В некоторых местностях он может быть и ядовитым. Его используют также и в медицине в качестве

Двудольные растения
Семейство Крестоцветные © Около 3000 видов, в основном однолетние, двулетние и многолетние травянистые растения, редко кустарники и кустарнички (

Плесневые грибы. Дрожжи
Мукор Класс Зигомицеты. Широко распространенный сапротрофный гриб, поселяющийся на пищевых продуктах (рис. 82). Мицелий несептированный,

Шляпочные грибы
Морфология шляпочных грибов Класс Базидиомицеты. Высшие грибы, вегетативное тело которых представляет собой разветвленный мицелий, состоящий из ч

Значение грибов
Грибы играют большую роль в круговороте веществ в природе, являясь редуцентами остатков растительного происхождения. Участвуют в процессах почвообразования. Разрушая органическое вещество почвы, сп

Морфология лишайников
Лишайники представляют собой симбиотические организмы, в состав которых входят: © грибы (чаще аскомицеты, реже - базидиомицеты); © водоросли (зеленые) или цианобактерии;

Физиология лишайников
Гриб является гетеротрофным компонентом лишайника (микобионт), а водоросль - автотрофным (фикобионт). Водоросли создают органическое вещество, которое использует и сама водоросль, и г

Морфология бактерий
Все бактерии - исключительно одноклеточные организмы. Некоторые способны образовывать колонии. Размер и форма Размеры их клеток колеблют

Физиология бактерий
Питание бактерий Вместе с пищей бактерии, как и другие организмы, получают энергию для процессов жизнедеятельности и строительный материал для си

Значение бактерий
Бактерии играют огромное значение и в биосфере, и в жизни человека. Бактерии принимают участие во многих биологических процессах, особенно в круговороте веществ в природе. Значение для биосферы:

Общая характеристика
К подцарству Простейшие относятся одноклеточные животные, каждой особи присущи все основные жизненные функции: обмен веществ, раздражимость, движение, размножение. Есть и колониальные виды.

Тип Инфузории, или Ресничные (Ciliophora)
Рис. 101. Строение инфузории туфельки: 1 - цитостом; 2 - кл

Появление многоклеточных животных
Одноклеточные организмы имеют микроскопически малые размеры, а это накладывает ограничения на возможность усложнения и появления различных органов для более эффективного освоения среды обитания. Не

Общая характеристика типа
К кишечнополостным животным относятся более 9 тыс. видов, ведущих исключительно водный образ жизни. Представителей типа делят на три класса: класс Гидрозои, (Hydrozoa), класс Сцифоидные медузы (Scy

Общая характеристика типа
Тип Плоские черви делится на три класса: Ресничные черви - Turbellaria, Сосальщики - Trematoda, Ленточные черви - Cestoda. Описано около 12 000 видов плоских червей. Часть из н

Общая характеристика типа
Тип Круглые черви объединяет животных, имеющие круглое в поперечном сечении тело, часто оно нитевидно вытянуто. В настоящее время известно более 20 тыс. видов круглых червей, обитающих на дне морей

Строение и жизнедеятельность нематод
© Форма тела и кожно-мускульный мешок. Тело цельное, несегментированное, веретеновидное или нитевидное, круглое в поперечном сечении, снаружи покрыто кутикулой. Кутикула обычно достигает бол

Общая характеристика типа
Тип Кольчатые черви включает около 9 тыс. видов ныне живущих животных. Это первичноротые, двусторонне-симметричные черви, имеющие вторичную полость. Распространены в соленых и пресных водах,

Строение и жизнедеятельность
Тело червей состоит из сегментов. Наружной сегментации соответствуют разделение полости тела перегородками на отдельные камеры и посегментное расположение ряда внутренних органов. У многощет

Общая характеристика типа
Моллюски, или мягкотелые, объединяют около 130 тыс. видов животных, обитающих в пресной и соленой воде, ряд видов приспособились к жизни на суше. Первичноротые, вторичнополостные животные. Ж

Строение и жизнедеятельность
Внешнее строение. Тело моллюсков чаще всего состоит из трех отделов: головы, туловища и ноги. Основание туловища окружено обширной кожной складкой - мантией. Между мантией и туловищем

Общая характеристика типа
Членистоногие животные занимают первое место на Земле по числу видов - их более 1 млн., больше, чем во всех остальных типах вместе взятых. Разнообразны среды обитания членистоногих: почва, вод

Строение и жизнедеятельность
Класс Насекомые объединяет более 1 млн. видов членистоногих животных, для которых характерно расчленение тела на три отдела: голову, грудь и брюшко. На груди находится три пары ног, брюшко лишено к

Общая характеристика типа
Характерными особенностями общего плана строения хордовых животных являются: вторичноротость, расположение пищеварительной системы под осевым скелетом (хордой или позвоночником)

Ланцетник
К подтипу Бесчерепные относится единственный класс Головохордовые, который насчитывает всего около 30 видов морских животных, обитающих на мелководье. Типичным представителем является ланцетник (Br

Характеристика подтипа
Животные подтипа Позвоночные подразделяются на две группы: первичноводные - анамнии и первичноназемные - амниоты. К анамниям относятся круглоротые, рыбы и земноводные, развитие их зар

Строение и жизнедеятельность
Рис. 144. Лягушка травяная (Rana temporaria).

Строение и жизнедеятельность
© Покровы. Кожа пресмыкающихся существенно отличается от кожи земноводных. Верхний слой эпидермиса у них ороговевает и постоянно слущивается, нижний (живой) слой обеспечивае

Строение и жизнедеятельность
Тело разделяется на голову, шею, туловище, конечности и хвост. На голове находится клюв, состоящий из надклювья и подклювья, покрытых роговыми чехлами. У основания надклювья находится

Строение и жизнедеятельность
© Покровы. Кожа состоит из двух слоев: верхний - многослойный эпидермис и нижний - собственно кожа. Производными эпидермиса являются различные роговые образования: волосы, когти, ногти, &quo

Кишечнополостные
1. Классификация кишечнополостных? 2. Симметрия тела кишечнополостных? 3. Систематическое положение гидры, медузы цианеи, крестовичка, аурелии, актинии, португальского военного ко

Человек и окружающая среда
Строение и функции организма человека изучают такие разделы биологии, как анатомия, физиология, гигиена. Анатомия (от греч. Anatome - рассечение) изучает строение организма человека, его о

Строение и свойства клеток
В человеческом организме можно различить несколько уровней организации: клеточный (клетка и ее органоиды), тканевой, органный, системный и, наконец, организм человека, подчиняющийся нервным и гумор

Органы, системы органов
Орган это часть тела, имеющая присущую ему форму, строение, занимающая определенное место в организме и выполняющая характерную для него функцию. Орган образован всеми видами тканей, но с пр

Виды внутренней среды
Рис. 193. Виды внутренней среды.

Эритроциты, переливание крови
Рис. 194. Эритроциты: 1 - мембрана эритроцита; 2 - цитоплаз

Свертывание крови
Важнейшая защитная функция крови. На этот процесс влияют 13 факторов, имеющихся в плазме крови, а также 12 факторов, выделяемых тромбоцитами. Наиболее важны 5: фибриноген, протромбин,

Лейкоциты, иммунитет
Рис. 195. Лейкоциты. Ле

Органы кровообращения. Сердце
К органам кровообращения относятся кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры) и сердце. Артерии - сосуды, по которым кровь течет от сердца, вены - сосуды, по которым кровь возвраща

Работа сердца. Регуляция работы
Различают три фазы сердечной деятельности: сокращение (систола) предсердий, систола желудочков и общее расслабление (диастола). При частоте сокращений сердца 75 раз в минуту, на один

Круги кровообращения
Большой круг кровообращения на

Кровяное давление. Движение крови
Максимальное кровяное давление создается работой сердца в аорте: P max. - около 150 мм. рт. ст. Постепенно давление падает, в плечевой артерии оно составляет около 120 мм рт. ст., в капиллярах пада

Лимфа. Лимфатические сосуды и узлы
В лимфатической системе выделяют три

Строение органов дыхания
Источником энергии в организме человека являются органические вещества. В клетках происходит их бескислородное окисление (гликолиз) и кислородное окисление (дыхание), которое сопровождается потребл

Жизненная емкость легких
Вдох вызывается сокращением дыхательных мышц - наружных межреберных и диафрагмы, при этом грудная клетка поднимается, диафрагма уплощается. При выдохе наружные межреберные мышцы рассл

Газообмен в легких и тканях
Во время вдоха поступающий в легкие воздух смешивается с воздухом, уже находившимся в дыхательных путях после выдоха, т.к. даже альвеолы полностью не спадаются при выдохе. Содержание газов во вдыха

Регуляция дыхания
Глубина и частота дыхания зависит от потребностей организма в кислороде, от содержания в крови углекислого газа. Приспособление дыхательной системы к запросам организма осуществляется с помощью нер

Функции органов пищеварения
Для возмещения энергетических затрат, для роста и развития организму человека необходимы различные химические вещества. Эти вещества человек получает с пищей и водой. В пище содержатся высокомолеку

Строение пищеварительной системы
Длина пищеварительного тракта 8-10 м (рис. 209). Стенка состоит из 3 слоев: наружного соединительно-тканного - серозной оболочки, среднего мышечного и внутреннего слизистого. Производными эпителия

Пищеварение в ротовой полости
Ротовая полость отграничена сверху твердым и мягким небом, сбоку - мышцами щек, снизу - челюстно-подъязычной мышцей. Молочные зубы к 12 годам заменяются постоянными. У взрослого человека в

Пищеварение в кишечнике
Из желудка пища небольшими порциями попадает в тонкий кишечник, длина которого от 2 до 5 м. Среда в кишечнике слабощелочная. Начальный отдел тонкого кишечника длиной 25-30 см - двенадцатиперстна

Общая характеристика
Обмен веществ (метаболизм) - одно из основных свойств живого организма. Суть его в постоянном поступлении и выведении из организма различных веществ. В организм человека поступает кислород, вода, о

Белковый обмен
Белки составляют около 25% от массы тела. В пище различают белки растительного и животного происхождения, все они состоят из 20 видов аминокислот, из которых 10 являются незаменимыми

Углеводный обмен
Углеводы составляют около 1% от массы тела. В организм поступают в виде моно-, ди- и полисахаридов. Под действием ферментов амилазы, мальтазы, лактазы, сахаразы происходит их гидролиз до глюкозы, к

Жировой обмен
Жиры составляют 10-20% от массы тела. Состоят из глицерина и жирных кислот. Жирные кислоты могут быть насыщенными (в твердых, животных жирах) и ненасыщенными (в маслах). Последние не

Водно-солевой обмен
Вода составляет около 60% от массы тела. В мышцах до 80%, в костях до 20%. В сутки в среднем потребляется 2,5 л: 1,2 л в виде жидкостей, 1 л с пищей, 0,3 л образуется метаболической воды. Вы

Витамины
В пище содержатся также витамины - органические вещества, которые в организме человека или не синтезируются вовсе, или синтезируются в недостаточных количествах. Впервые их наличие было предположен

Строение и функции
Конечными продуктами расщепления жиров и углеводов являются вода и углекислый газ. При распаде белков, кроме того, выделяется еще и аммиак. В печени аммиак превращается в мочевину. Все эти вещества

Образование мочи
Мочеобразование складывается из трех процессов: фильтрации, реабсорбции, канальцевой секреции. Фильтрация происходит из-за высокого давления в капиллярах мальпигиевых телец. Кровяная плазма

Регуляция мочевыделения
© Нервная регуляция связана с деятельностью автономной нервной системы. Симпатическое влияние приводит к сужению почечных сосудов и усилению реабсорбции - уменьшению мочевыделения,

Железы организма
Железы организма человека делят на две основные группы: экзокринные и эндокринные. Экзокринные имеют протоки и выделяют секреты на поверхность кожи или на поверхность слизистых оболочек поло

Гипоталамо-гипофизарная система
Связь нервной системы и эндокринной осуществляется через гипоталамус, нижнюю часть промежуточного мозга. Под его гормонов, гипофиз секретирует тропные гормоны, регулирующие работу ост

Поджелудочная железа, половые железы
Железа смешанной секреции. Через протоки выделяет панкреатический сок в полость кишечника, эндокринная часть представлена островками Лангерганса, секретирующими два гормона - инсулин и гл

Строение и функции
Строение. Анатомически подразделяется на центральную и периферическую, к центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг, к периферической - 12 пар черепномозговых нервов и 31

Строение и функции спинного мозга
Расположен спинной мозг в позвоночном канале от I шейного позвонка до I - II поясничных, длина около 45 см, толщина около 1 см. Передняя и задняя продольные борозды делят его на две симметричные по

Строение и функции головного мозга
В головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг, задний, включающий в себя мост и мозжечок, средний, промежуточный и передний мозг, представленный большими полушариями. До 80% массы моз

Автономная нервная система
Вегетативная нервная система регулирует работу всех внутренних органов - органов пищеварения, дыхания, кровеносную систему, выделительную, половую, эндокринную. Периферическая часть представлена не

Понятие об анализаторах
Одна из важнейших функций нервной системы - получение и анализ информации об изменениях условий внешней и внутренней среды. Эту функцию нервная система осуществляет с помощью анализаторов. Н

Слуховой и вестибулярный анализаторы
Рис. 240. Орган слуха человека: 1 - ушная раковина; 2 - нар

Кожный анализатор
Кожа - наружный покров организма человека с площадью 1,5 - 2 м2. Состоит из двух слоев: эпидермиса и дермы, под которой находится подкожная жировая клетчатка (рис. 245).

Создание учения о ВНД. Рефлексы
Высшая нервная деятельность - еще одна, важнейшая, функция нервной системы. Основоположником учения о высшей нервной деятельности является И.М.Сеченов, в 1863 г вышла его книга "Рефлексы голов

Мужская половая система
Половое размножение у человека связано с образованием и слиянием половых клеток: женской яйцеклетки и мужской - сперматозоида. После слияния гаплоидных клеток образуется диплоидная зигота, из котор

Женская половая система
Женская половая система состоит из парных яичников, фаллопиевых труб, матки, влагалища и наружных половых органов (рис. 250). Яичники - парные образования 3,5х2 см, расположены в полости таза. Сост

Общее знакомство с организмом человека
1. Что такое ткань (определение)? 2. Какие виды тканей различают в организме человека? 3. Перечислите разновидности эпителиальной ткани. 4. Перечислите разновидности соед

Опорно-двигательная система
1. Функции опорно-двигательной системы? 2. Какое количество костей входит в состав скелета человека? 3. Какие свойства костной ткани придают органические и неорганические вещества

Кровообращение
1. Артерии, вены, капилляры (определения)? 2. Чем образован перикард? 3. Эпикард? Миокард? Эндокард (определения)? 4. Какой отдел сердца имеет наиболее толстую мышечную с

Дыхательная система
1. Значение дыхания? 2. Куда попадает пыль из носовой полости? 3. Как называются отверстия, через которые воздух попадает из носовых полостей в носоглотку? 4. Из какой по

Пищеварительная система
1. Что такое пищеварение? 2. Назовите две важнейшие функции питательных веществ. 3. Какие пищеварительные железы находятся за пределами пищеварительной тракта? 4. Приведи

Обмен веществ и энергии
1. Каково значение воды для организма? 2. Какие органы принимают участие в выведении воды из организма? 3. Каким образом организм человека получает воду? 4. Каково значен

Выделительная система
1. Какие системы органов участвуют в процессах выделения из организма соединений, образующихся при обмене веществ? 2. Какие органы входят в мочевыделительную систему. 3. За какие

Нервно-гуморальная регуляция
1. Чем образована ЦНС? 2. Сколько и каких пар нервов образует периферическую НС? 3. Какие виды нейронов вам известны? 4. Как называются нервные окончания, передающие возб

Органы чувств
1. Из каких частей состоят анализаторы? 2. Кто ввел понятие об анализаторах? 3. Из каких частей состоит стенка глазного яблока? 4. Где располагаются роговица, радужка, зр

Размножение и развитие человеческого организма
1. Каков набор хромосом сперматозоида и яйцеклетки? 2. Какие половые хромосомы в яйцеклетках человека? В сперматозоидах? 3. За какие функции отвечают семенники? 4. За как

Развитие представлений о клетке
Представления о клетке появились в связи с изобретением микроскопа. Рассматривая под микроскопом срез пробки, Р.Гук обнаружил, что она состоит из ячеек, разделенных перегородками. Эти ячей

Неорганические вещества клетки
Вода Вода - самое распространенное в живых организмах неорганическое соединение. Ее содержание колеблется в широких пределах: в клетках эмали зуб

Углеводы
Углеводы, или сахариды, - органические вещества, в состав которых входит углерод, кислород, водород. Углеводы составляют около 1% массы сухого вещества в животных клетках, а в клетках

Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты впервые были выделены Ф.Мишером в 1869 г. из ядер клеток гноя, а сам термин предложен А.Косселем в 1889 г. К нуклеиновым кислотам относят высокополимерные соединения, р

Рибонуклеиновые кислоты
Молекулы РНК являются полимерами, мономерами которых являются рибонуклеотиды, образованные: ¨ остатком пятиуглеродного сахара - рибозы; ¨ остатком одного из азотистых осно

Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ)
Аденозинтрифосфорная кислота (АТФ) - универсальный переносчик и основной аккумулятор энергии в живых клетках. АТФ содержится во всех клетках растений и животных. Количество АТФ колеблется и в средн

Клеточные мембраны
В основе структурной организации клетки лежит мембранный принцип строения, то есть клетка в основном построена из мембран. Все биологические мембраны имеют общие структурные особенности и свойства.

Цитоплазма. Органоиды
Цитоплазма - обязательная часть клетки, заключенная между плазматической мембраной и ядром и представляющая собой сложный гетерогенный структурный комплекс клетки, состоящий из: ©

Общая характеристика
Важнейшее свойство живых организмов - обмен веществ. Любой живой организм - открытая система, которая потребляет из окружающей среды различные вещества и использует их в качестве стро

Биосинтез белков, код ДНК, транскрипция
В каждой клетке синтезируется несколько тысяч различных белковых молекул. Белки недолговечны, время их существования ограничено, после чего они разрушаются. Способность синтезировать строго определ

Трансляция
Трансляция - процесс образования полипептидной цепи на матрице иРНК, или преобразование информации, закодированной в виде последовательности нуклеотидов иРНК, в последовательность аминокисло

Фотосинтез, хемосинтез
Растения относятся к фотоавтотрофным организмам, способным к синтезу органических веществ за счет энергии солнечного света. Фотосинтез - процесс образования органических веществ из углекисло

Энергетический обмен
Органические вещества пищи являются основным источником не только материи, но и энергии для жизнедеятельности клеток организма. При образовании сложных органических молекул была затра

Бесполое размножение
Бесполое размножение широко распространено в природе. Его можно наблюдать во многих группах организмов. Наиболее распространено оно у одноклеточных, но часто встречается и у многоклеточных. Бесполо

Половое размножение
В основе полового размножения лежит половой процесс, который связан с образованием большого количества специализированных клеток - гамет (половых клеток) и их последующего слияния. Сливаясь,

Деление клеток
В основе передачи наследственной информации, размножения, развития, регенерации лежит деление клеток. Клетка как таковая существует только в промежутке между делениями.

Эмбриональное развитие
Дробление После оплодотворения зигота начинает делиться. Дроблением называют ряд последовательных митотических делений зиготы, в результат

Постэмбриональное развитие
Постэмбриональный период развития начинается в момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек и продолжается вплоть до его смерти. Постэмбриональное развитие включает в себя: © р

Законы Менделя
Грегор Иоганн Мендель (1822 - 1884)

Сцепленное наследование
Г. Мендель проследил наследование семи пар признаков у гороха. Многие исследователи, повторяя опыты Менделя, подтвердили открытые им законы. Было признано, что эти законы носят всеобщий характер. О

Генетика человека
Каждый крупный этап развития генетики был связан с использованием определенных объектов для генетических исследований. Теория гена и основные закономерности наследования признаков были установлены

Генетика популяций
Популяция - это совокупность особей одного вида, длительное время обитающих на определенной территории, свободно скрещивающихся друг с другом, имеющих общее происхождение, определенную генет

Изменчивость
Генетика изучает не только наследственность, но и изменчивость организмов. Изменчивостью называют способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства. Благодаря изменчивости,

Учение Н. И. Вавилова о центрах происхождения и многообразия культурных растений
Н.И.Вавилов (1887 - 1943)

Основные методы селекции растений
Классическими методами селекции растений были и остаются гибридизация и отбор. Различают две основные формы искусственного отбора: массовый и индивидуальный. 1. Массовый о

Селекция микроорганизмов. Биотехнология
Традиционная селекция микроорганизмов (в основном бактерий и грибов) основана на экспериментальном мутагенезе и отборе наиболее продуктивных штаммов. Но и здесь есть свои особенности.

Карл Линней, креационизм
Принципиальными вопросами биологии были и остаются вопросы о том, как появились живые организмы на Земле, и каким образом возникла удивительная приспособленность организмов к определенным условиям

Жан Батист Ламарк, трансформизм
Ж.Б.Ламарк (1744 - 1829).

Чарлз Роберт Дарвин
Ч.Дарвин (1809 - 1882). Вп

Ч.Дарвин об искусственном отборе
Для раскрытия механизма эволюционного процесса он обращается к практике сельского хозяйства Англии. В то время в этой стране было много пород собак, овец, свиней, кур, крупного рогатого скота.

Формы естественного отбора
Различают три формы естественного отбора: стабилизирующую, движущую и разрывающую. Стабилизирующая форма действует в том случае, если условия среды остаются неизменными.

Факторы эволюции
Важнейшими факторами эволюции по Ч.Дарвину являются наследственная (неопределенная) изменчивость и отбор. Мутационный процесс и комбинативная изменчивость увеличивают генетическую гет

Приспособленность организмов
Каждый организм удивительно приспособлен к определенным условиям обитания. Эта приспособленность проявляется в особенностях внешнего и внутреннего строения, в поведении, в размножении и заботе о по

Вид. Критерии вида
Вид - совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных

Популяция единица вида и эволюции. Микроэволюция
Вид занимает в природе определенный ареал и существует в виде отдельных территориальных группировок особей, которые в той или иной мере изолированы друг от друга. Совокупность особей, д

Видообразование
До тех пор, пока происходит обмен генами между различными популяциями, вид сохраняет свою целостность, так как между особями различных популяций возможно скрещивание и образование плодовитого потом

Главные направления эволюции
Учение о главных направлениях и путях эволюции создано А.Н.Северцовым, который предложил различать два направления в эволюционном процессе - биологический прогресс и регресс, показал

Доказательства эволюции
Доказательства эволюции базируются на данных различных наук: палеонтологии, эмбриологии, анатомии, физиологии, биохимии, биогеографии. Классические доказательства предоставляет сравните

Теории возникновения жизни на Земле
Как возникла жизнь на Земле? Все теории возникновения жизни вообще и в частности на Земле можно разделить на две группы: одни утверждают, что живые организмы созданы высшей силой, другие - что жизн

Эволюция пробионтов. Теория симбиогенеза
Первые организмы, появившиеся 3,0 - 3,5 млрд. лет назад, жили в бескислородных условиях, были анаэробными гетеротрофами. Они использовали органические вещества абиогенного происхождения в качестве

Развитие жизни на Земле
Живые организмы появились на Земле около 3,5 млрд. лет назад. Начиная с этого времени историю развития жизни делят на эры и периоды. За 3,5 млрд. лет на Земле образовалось около 2 млн. видов живых

Доказательства происхождения человека от животных
Впервые гипотеза происхождения человека от обезьян была высказана Ж.Б.Ламарком, но не была принята. Ч.Дарвин в книгах «Происхождение человека и половой отбор», «О выражении эмоций у человека и живо

Антропогенез
В конце мезозойской эры, около 70 млн. лет назад некоторые насекомоядные млекопитающие перешли к жизни на деревьях, от них в начале кайнозойской эры произошли приматы. Жизнь на деревьях прив

Человеческие расы, их происхождение и единство
Прародиной человечества, местом, где протекали самые ранние стадии антропогенеза, Ч.Дарвин назвал Африку. Именно там обитают обезьяны, ближе всего стоящие к человеку. Современные антропологи указыв

Предмет и задачи экологии
Отдельные разделы биологической науки изучают живые организмы на различных уровнях: на молекулярном, на органоидном и клеточном, тканевом, изучаются органы и системы органов, строение и функции цел

Экологические факторы
На организм воздействует комплекс элементов окружающей среды обитания, ее отдельные элементы, оказывающие прямое или косвенное воздействие на организм и называются экологическими факторами.

Абиотические факторы среды
Свет. Основной абиотический фактор, поставляющий энергию для жизнедеятельности фотоавтотрофных организмов и обеспечивающий синтез основной части органического вещества на Земле, поддерживающ

Биотические факторы среды
Под биотическими факторами понимают многообразные связи организма с другими организмами. Такие связи могут быть внутривидовыми и межвидовыми. Внутривидовые взаимоотношения многообразны и, в конечно

Рациональное использование видов
По вине человека происходит сокращение численности популяций многих видов, происходит и полное исчезновение видов. Одними из первых были уничтожены такие крупные животные, как мамонты, дикие туры.

Биосфера и ее границы
Термин "биосфера" (от греч. bios - жизнь, sphaira - пленка) был предложен австралийским ученым Э.Зюссом (1831 - 1914), который понимал под биосферой совокупность живых организмов Земли. У

Живое вещество и его функции
Биомасса биосферы составляет примерно 0,1% от массы земной коры, причем около 99% процентов биомассы приходится на долю растений, на долю консументов и редуцентов - около 1%. На континентах преобла

Человек и биосфера
Появление человечества (около 40 тыс. лет назад) привело к появлению еще одного фактора, антропогенного. Каменный век (палеолит), продолжавшийся около 30 тыс. лет проходил в период последнего оледе

Химический состав клетки
1. Перечислите элементы первой и второй группы. 2. Какие органические вещества входят в состав клетки? Их % соотношение. 3. Перечислите функции, которые выполняет вода в клетке.

Строение клетки
1. Когда и кем были созданы основные положения клеточной теории? 2. Из каких слоев состоит оболочка животной клетки? Растительной клетки? 3. Перечислите функции клеточной оболочки

Обмен веществ
1. Что такое ассимиляция? 2. Что такое диссимиляция? 3. Какие организмы называются автотрофами? 4. На какие группы делятся автотрофы? 5. Какие организмы называют

Размножение и развитие
1. Напишите определение митоза. 2. Какой набор хромосом характерен для соматических и половых клеток цветковых растений и животных? 3. Сколько хромосом и ДНК в различные периоды и

Основы генетики
1. Что изучает генетика? 2. Что влияет на формирование фенотипа? 3. Какой метод использовал Г. Мендель, изучая закономерности наследования признаков у гороха? 4. В каком

Основы селекции
1. Что такое селекция? 2. Что такое порода, сорт, штамм? 3. Запишите названия основных центров происхождения культурных растений, открытых Н.И.Вавиловым. 4. Для каких рас

Эволюционное учение
1. Кто из ученых реформировал ботанический язык - ввел около 1000 ботанических терминов, описал 1200 новых родов и 8000 новых видов? 2. Кто из ученых считал, что благоприобретенные признак

Возникновение и развитие жизни на Земле
1. Каков возраст Земли? 2. Какие организмы появились в архейскую эру? 3. Какие организмы при фотосинтезе впервые стали выделять кислород в атмосферу? 4. Важнейшие ароморф

Происхождение человека
1. Какой ученый-метафизик поместил человека вместе с полуобезьянами и обезьянами в группу приматов? Кто предположил, кто доказал, что человек произошел от гоминид? 2. Приведите пять призна

Основы экологии
1. Экология (определение)? 2. Экологические факторы (определение)? Группы экологических факторов. 3. Ограничивающий фактор. 4. Свет с какой длиной волны несет больше энер

Предметом селекции растений является теоретическая разработка и практическое выведение новых сортов растений, а также усовершенствование старых сортов.

Растений широко использует общие методы селекции, но имеет свои особенности по сравнению с селекцией животных и микроорганизмов.

В селекции растений большую роль играет разнообразие селекционного материала. Вопросам изучения разнообразия исходного материала посвящены труды Н. И. Вавилова и его последователей. Были исследованы центры происхождения современных растений, возделываемых человеком. Н. И. Вавилов выделил восемь таких центров, наиболее важными среди которых являются:

1) Китайский (Восточно-азиатский) - здесь были выведены соя, некоторые сорта ячменя, лука, баклажан, груш, яблонь и других растений;

2) Среднеазиатский - родина пшеницы и зернобобовых культур;

3) Средиземноморский - родина многих овощей (капусты, петрушки, репы, лука репчатого и т. д.), кормовых культур;

4) Южно-американский - родина картофеля, подсолнечника, арахиса, маниоки и других культурных растений.

В этих центрах и в настоящее время произрастают предки современных культурных растений и их можно (и нужно) использовать в селекции растений. Были созданы фонды и коллекции семян исходных форм растений, которые использовались учеными-селекционерами для выведения новых сортов растений.

В селекции растений организмы можно условно разделить на две группы: одно- и двулетние травянистые формы и многолетние древесно-кустарниковые формы. К этим группам растений применимы разные методы селекции. Для первой группы более широко применим массовый отбор и в меньшей степени - индивидуальный, для второй группы более применим индивидуальный отбор.

В выведении новых сортов растений для близкородственного скрещивания используют самоопыление и получают чистые линии (этот метод применим для всех растений).

Получение «чистых линий» практикуют не только для собственно селекционной работы, но и для повышения урожайности растений, используя явление гетерозиса.

Гетерозис - резкое усиление продуктивности организмов первого поколения, полученного при скрещивании особей «чистых линий».

В селекции растений широко применяют явление полиплоидии для преодоления барьера нескрещиваемости при межвидовой гибридизации и повышения урожайности некоторых растений, например сахарной свеклы. Полиплоидия, помимо сахарной свеклы, характерна для пшеницы, ржи, турнепса и др. растений.

Спецификой селекции растений является применение соматических мутаций, так как растения способны к вегетативному размножению. За счет применения таких мутаций был выведен сорт яблок Антоновка полуторафунтовая (шестисотграммовая). Использование соматических мутаций возможно из-за широкого применения метода прививок, специфического метода, возможного для многолетних древесно-кустарниковых форм, к которым относятся многие плодово-ягодные культуры.

Прививки и вегетативная гибридизация являются специфическими методами в селекции плодово-ягодных культур. Ученым-практиком, широко применявшим эти методы в селекции плодово-ягодных культур, был И. В. Мичурин. Он также использовал и метод управления доминированием признаков в форме воздействия на гибриды целенаправленным воспитанием, способствовавшим выработке и закреплению свойства, необходимого селекционеру. Последний метод применяется и в селекции животных.

И в селекции, и в практическом возделывании культурных растений необходимо учитывать то, что сорт только тогда будет проявлять свои положительные свойства, когда растения выращиваются в соответствующих условиях и соблюдаются все требования рациональной агротехники. Нет сортов универсальных для любых территорий, поэтому при районировании того или иного сорта необходимо учитывать условия среды, характерные для данного региона.

Рассмотрим некоторые примеры сортов растений, выведенных учеными-селекционерами.

1. И. В. Мичуриным были получены многие сорта плодово-ягодных культур, например Бельфлер-китайка (яблоки), Бере зимняя Мичурина и Ренет бергамотный (груши), гибрид черемухи и вишни и т.д. В своей селекционной работе он широко использовал все перечисленные методы селекции растений, кроме мутагенеза.

2. Н. В. Цицин (академик) вывел пырейно-пшеничный гибрид.

3. В. С. Пустовойт (академик) получил несколько сортов высокомасличного подсолнечника и т. д.

Особенности селекции животных

Селекция животных - это область науки, изучающая наиболее оптимальные способы выведения пород домашних животных и улучшения существующих пород.

В селекции животных используют все методы селекции, но эти методы имеют свою специфику, связанную с отсутствием у домашних животных способности к бесполому и вегетативному размножению, а также с особенностями получения потомства - у домашних животных достаточно поздно наступает период половой зрелости и потомство относительно немногочисленно.

При выведении новых пород животных большее применение имеет индивидуальный отбор, так как за животными осуществляется более индивидуальный уход, чем за растениями (например, за стадом в 100 голов ухаживает до 10 человек, в то время как поле, на котором произрастают сотни тысяч растений, обслуживает бригада в 5-8 человек).

Важное значение в селекции животных имеет применение гибридизации, при этом используют инбридинг, неродственное скрещивание и отдаленную гибридизацию.

Неродственное скрещивание представляет собой гибридизацию животных, принадлежащих к разным породам одного вида.

Такое скрещивание приводит к «расшатыванию» наследственности и получению организмов с новыми признаками, которые можно в дальнейшем использовать для выведения новой породы или улучшения старой.

Инбридинг у животных применяется в целях, аналогичных инбридингу у растений, только в отличие от самоопыления растений здесь используют осеменение близкородственных организмов (матери, сестры, дочери и т. д.).

Отдаленная гибридизация проводится для получения животных с ценными эксплуатационными свойствами (так скрещивают осла с лошадью, яка с туром). Полученные гибриды, как правило, потомства не дают.

Важную роль играет направленное воспитание, позволяющее развить и закрепить полезное для хозяйственной деятельности свойство животного.

Классическим примером селекции животных является выведение М. Ф. Ивановым белой украинской породы свиней. Эта порода характеризуется высокой продуктивностью и хорошей приспособленностью к местным условиям. Для выведения этой породы использовали местную украинскую породу, хорошо приспособленную к условиям существования в степях, но обладавшую малой продуктивностью и невысоким качеством мяса. Другой породой была английская белая порода, характеризующаяся высокой продуктивностью, но отсутствием приспособленности к существованию в условиях Украины. Были использованы инбридинг, неродственное скрещивание, индивидуально-массовый отбор, воспитание условиями содержания. Длительная и кропотливая работа дала положительный результат - была выведена новая порода свиней - украинская белая свинья, сочетающая в себе качества обоих родительских пород в положительном для хозяйственной деятельности контексте - высокая продуктивность и хорошая приспособленность к местным условиям.

М.Ф.Ивановым с коллегами была проведена большая работа по отдаленной гибридизации, в результате которой выведены архаромериносы (гибрид горного барана - архара и овцы-мериноса), зубробизоны и т. д.

Краткая характеристика особенностей селекции микроорганизмов

Предметом селекции микроорганизмов является выведение новых штаммов микроорганизмов.

Микроорганизмы значительно отличаются от других организмов, применяемых в хозяйственной деятельности человека, поэтому и селекция этих организмов имеет свои отличительные особенности.

1. Малые размеры микроорганизмов обусловливают применение только массового отбора (исключая индивидуальный).

2. Широкое применение находит мутагенез, так как микроорганизмы легко изменяются в результате различных воздействий (химических соединений, излучений).

3. Важнейшим методом селекции микроорганизмов является применение генной инженерии - с помощью специальных методов изменяют структуры генов, либо проводят работы по перекомбинации хромосом; выделяют ДНК, из которой получают рекомбинативную ДНК (полученную из двух разных молекул).

Важно помнить, что работы по генной инженерии очень ответственны с этической точки зрения, ее результаты часто непредсказуемы, их необходимо проводить с предельной тщательностью и осторожностью и не допускать попадания продуктов деятельности генной инженерии в окружающую среду. Для ряда организмов (человека и высших животных) работы по генной инженерии недопустимы.

4. В селекции микроорганизмов, как правило, нельзя использовать скрещивание, так как осуществление этого приема с микроорганизмами вызывает сложности, а целый ряд этих организмов размножается бесполым способом.

Примером работ в области селекции микроорганизмов являются труды С. И. Алиханяна с коллегами по выведению штаммов грибов, вырабатывающих пенициллин.

Важность работ в области селекции микроорганизмов связана с тем, что микроорганизмы являются основой для реализации многих биотехнологических производств.

Биотехнологическими называются производства, в которых получаются сложные органические соединения в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Биотехнология лежит в основе производства гормонов, антибиотиков, энзимов (активных составных частей ферментов), витаминов, чистых белков, природных аминокислот и целого ряда продуктов питания (молочнокислая промышленность, получение глюкозы, этанола, хлебопекарная промышленность, производство пива, уксуса и т. д.).

Статьи по теме