Одомашнивание или иначе доместикация - это процесс изменения диких животных или растений, при котором на протяжении многих поколений они содержатся человеком генетически изолированными от их дикой формы и подвергаются искусственному отбору.

Индивиды, как правило, выбираются в соответствии с определённым желаемым характеристикам, включая снижение агрессивности по отношению к человеку и представителям собственного вида. В этом отношении принято говорить об укрощении дикого вида. Целью одомашнивания является использование животного в сельском хозяйстве в качестве сельскохозяйственного животного или в качестве домашнего питомца.

Если эта цель достигнута, можно говорить об одомашненном животном. Одомашнивание животного коренным образом изменяет условия для дальнейшего развития вида. Естественное эволюционное развитие заменяется искусственной селекцией по критериям разведения. Таким образом, в рамках одомашнивания меняются генетические свойства вида.

Одним из первых одомашненных человеком животных стала собака.

Когда произошло одомашнивание животных – трудно сказать. Ведь даже Библия сообщает об овцах, козах и гусях, как о животных, всегда живших с человеком. Считается, что все основные виды животных были одомашнены с каменного периода. Тогда, возможно, дикие и домашние животные одного вида сосуществовали, но теперь предков домашних животных, за редким исключением, не сохранилось, и большинство этих видов встречаются только в одомашненном варианте.

Своеобразное одомашнивание встречается даже в дикой природе. Например, самки обезьян могут усыновлять щенков и выращивать их, как своих детенышей. Подросшие псы охраняют стаю обезьян. Кто знает, возможно, наши далекие предки шли тем же путем?
Домашние животные выполняют разнообразные функции. Одни дают мясо, молоко, шерсть, шкуры, яйца, другие – перевозят грузы, разносят почту и охраняют стада, третьи – служат компаньонами, друзьями и объектом любви и заботы для людей.

Самыми распространенными и хорошо известными всюду животными являются корова, лошадь, овца, коза, свинья. Эти животные разводятся повсеместно, многочисленные породы хорошо приспособлены практически к любому климату. Есть и животные, обитающие исключительно в какой-то определенной местности – буйволы, верблюды, ламы, северные олени. Дикие предки этих животных обитали в суровых условиях, и их приспособленность к природным условиям служит им и после одомашнивания.

С процессом одомашнивания животные довольно сильно изменяются по сравнению со своими дикими сородичами.

Уменьшается мозг, притупляются слух, зрение и обоняние, уменьшаются защитные и охотничьи приспособления, такие как когти, рога и зубы, повышается плодовитость. Значительно изменяется поведение – агрессивность снижается, зато повышается инфантильность. Например, домашние собаки более беззаботны и игривы, чем волки.
Много изменений происходит и с внешним видом: появляется много пород, часто отличающихся друг от друга, выводятся разнообразные масти и окрасы.

У домашних животных встречаются висячие уши, чего не бывает в дикой природе. Любопытно, что многие из этих изменений свойственны и человеку — ослабели органы чувств, исчезла большая часть волосяного покрова, уменьшились зубы, изменилась форма лба, образовались внешне отличающиеся друг от друга породы-расы.

какое животное приручил человек первым???

Можно сказать, что по сравнению со своими предками мы сильно одомашнились. Возможно, через 5-10 тысяч лет у нас появятся вислые уши.

Первыми сельскохозяйственными животными были, согласно археологии, козы и овцы. Их приручили примерно 9-12 тысяч лет назад на территории Ирана, Ирака и Палестины. Коза, как считается, произошла от безоарового и винторогого козлов, овца – от баранов аргали и муфлона.

Эти животные дали человеку молоко, мясо, шерсть и кожу – то, без чего прожить было бы трудно. Конечно, столь важные для человека животные нашли свое выражение и в культуре, и в мифологии.

Однако настоящая революция в животноводстве наступила с одомашниванием крупных жвачных животных. Прежде всего, это хорошо известная нам домашняя корова.

Туров, от которых она произошла, истребили не так давно. Корова со своим молоком, мясом, шкурами оказалась настолько замечательным животным, что во многих культурах ей придавалось божественное значение.

Даже происхождение вселенной в некоторых религиях не обходилось без коровы. Везде в Европе и Азии содержалось это животное, без которого мы и сейчас не можем представить свою жизнь.

Что касается домашних птиц, то, например, домашних кур начали разводить совсем недавно — всего 4 тысячи лет назад, когда человек был знаком уже почти со всеми современными домашними животными.

За этот сравнительно небольшой промежуток времени банкивская курица сильно изменила своим привычкам: она стала нестись буквально каждый день, причем в немыслимо тяжелых условиях — при содержании в клетках и в отсутствие мужской половины своего семейства.

Куры — самые молодые жители птичника. А вот гуси — самые старые. Происходят они от двух видов диких гусей — серых и так называемых сухоносов. Первый вид встречается и по сей день во всей Европе, а на зиму улетает в Африку, второй живет в Китае, а летом — в Восточной Сибири.

Процесс одомашнивания диких животных начинается с искусственной селекции отдельных индивидов для получения потомства с определенными признаками, необходимыми человеку.

Индивиды, как правило, выбираются в соответствии с определённым желаемым характеристикам, включая снижение агрессивности по отношению к человеку и представителям собственного вида.

В этом отношении принято говорить об укрощении дикого вида. Целью одомашнивания является использование животного в сельском хозяйстве в качестве сельскохозяйственного животного или в качестве домашнего питомца.

Если эта цель достигнута, можно говорить об одомашненном животном. Одомашнивание животного коренным образом изменяет условия для дальнейшего развития вида.

Естественное эволюционное развитие заменяется искусственной селекцией по критериям разведения. Таким образом в рамках одомашнивания меняются генетические свойства вида.

Первым одомашненным видом был волк, одомашненным подвидом которого является собака. Подсчёты на генетической основе указывают на то, что собака и волк разделились около 125 тысяч лет назад.

Поначалу она служила помощником при охоте, а позже исполняла и сторожевые функции. Одомашнивание собак началось в ориньякский период верхнего палеолита. Первое свидетельство о сосуществовании человека и собаки (следы лапы волка или собаки и ноги ребенка) было обнаружено во французской пещере Шове (Chauvet). Возраст этих следов составляет 26.000 лет.

Этот факт подтверждают также находки останков псовых эпохи верхнего палеолита, обнаруженные в результате раскопок на Украине (Черкасская область) и в России (Курская и Черниговская области).

Домашние кошки приблизились к человеку около десяти тысяч лет назад, сохранив в основном ловчие качества своих хищных собратьев. В настоящее аремя различными международными фелинологическими организациями признается около 200 пород домашних кошек.

Около 3-4 тысяч лет назад в Древнем Египте были одомашнены фретки, одомашненные лесные хорьки.

Изменения признаков после одомашнивания

Степень доместикации различных видов животных может быть различной в зависимости от потребностей человека.

В процессе доместикации, под влиянием новых условий среды и искусственного отбора у животных появились признаки, отличающие их от диких сородичей, причем тем более значительные, чем больше труда и времени затрачивал человек на получение животных с необходимыми ему свойствами.

Вместе с тем, как пишет Дориан К. Фуллер из Института археологии Университетского колледжа, Лондон (UCL), "все одомашненные животные имеют определенные характерные признаки (хотя и не обязательно, чтобы все домашние животные имели все из нижеперечисленных признаков одновременно)".

К характерным признакам доместикации животных относятся:

Изменение в размере: укорочение конечностей, у крупных животных — уменьшение размеров тела, у мелких — возможно увеличение в размере и более широкая морфологическая вариативность различных частей тела;

Большая покорность, послушание, понятливость, а также большая длительность ювенильных характеристик у животных, неотения (эволюционный процесс развития, в результате которого детские формы поведения сохраняются и во взрослом возрасте);

Нарушение дикого типа системы спаривания, утрата доминирования самцов, снижение полового диморфизма;

Изменение распределения жира, сокращение мышечной массы;

Изменения в типе шерсти и шерстного или перьевого покрова;

Изменение окраса, ослабление значения природной защитной окраски

Видимо, первыми шагами (нецеленаправленными) по одомашниванию животных, можно считать выращивание самками какого-либо вида детёнышей других видов (известные случаи для некоторых видов обезьян).

Ещё не имеющие своих собственных детёнышей самки, не имея возможности забрать детёнышей у других самок, могут забирать, например, щенков. Щенки вырастают с обезьяньим стадом и помогают отгонять чужаков (охрана).

Одомашнивание - это процесс приручения диких животных с последующим разведением для нужд человека. Приручать (делать ручными) можно представителей многих видов, но домашними становятся лишь те из них, кто прожил в неволе на протяжении нескольких поколений.

Созданная человеком среда обитания для таких животных за долгие годы стала естественной, и даже необходимой.

В этом докладе мы рассмотрим особенности одомашнивания различных представителей фауны.

История одомашнивания животных

Началось всё приблизительно 10-15 тыс. лет назад, когда люди стали приручать диких волков. Учёные говорят, что это происходило на территории Южной Азии. Так с годами приручённые волки были одомашнены и впоследствии стали хорошо нам знакомыми домашними собаками. Это животное зарекомендовало себя отличным помощником человека на охоте и защитником его жилища. Есть также доказательства того, что наши предки употребляли собак в пищу и использовали их шкуры.

Волки - прямые предки домашних собак, именно их люди приручили первыми.

Следующими были одомашнены овцы, свиньи, а немного позже и козы.

Это происходило около 10 тыс. лет назад. Предок овец - это муфлон - горный баран. Встречалось такое животное на юге Европы и в Азии. В ходе скрещивания и отбора были выведены овцы, которых сейчас мы называем домашними.

Они только отдалённо напоминают муфлона. Свиньи в хозяйстве людей появились в ходе одомашнивания их предков - диких кабанов, а козы - это потомки безоарового козла. Позже человек начал одомашнивать диких туров. Благодаря этому сегодня мы разводим коров.

Коров издавна разводят для получения молока и мяса.
Фото: flickr.com/NeilH

Лошадей человек оседлал 5-6 тыс.

лет назад. Примерно в тот же период было начато разведение птиц: кур, гусей и уток.

Одомашнивание кошек происходило на Ближнем Востоке.

Хотя кошки давно одомашнены человеком, но по-прежнему своенравны.

Понадобились они первую очередь для защиты запасов зерна от грызунов.

Возможность разводить скот повлияла на переход человека к оседлому образу жизни.

У наших предков отпадала необходимость переходить с места на место в поисках дичи для охоты.

Так что в какой-то мере домашние животные способствовали изменению уклада жизни древних людей.

Как менялись одомашненные животные

Мы уже выяснили, что домашние животные в большинстве случаев сильно отличаются от предков.

Одомашнивание каждого вида проходило много этапов и занимало не одну смену поколения. Птицы и звери привыкали к новым условиям, которые создавал для них человек. На генетическом уровне у них выработалась покорность, послушание и понятливость.

Одомашнивание

Но самое интересное, что эти представители животного мира стали проявлять привязанность и даже преданность людям.

Учёные смогли выявить самые типичные признаки одомашненных животных по сравнению с дикими:

• у представителей крупных видов - уменьшение в размерах;
• у мелких - увеличение;
• укорачивание лап;
• изменение свойств шерсти и перьев;
• изменение окраса.

Происходит ли одомашнивание в наше время и зачем

В древние времена одомашнивание было спонтанным.

Сегодня же оно планируется с целью добычи продуктов животного происхождения, получения новых питомцев, а также для сохранения видов, которые больше не могут существовать в дикой природе.

В России не так давно появились домашние лисицы. Эксперимент начался в 1959 году.

В результате уже сегодня каждый может содержать такую лису дома, не беспокоясь, что оно будет чувствовать себя некомфортно.

Лиса - хищное млекопитающее животное, ведущее в основном ночной образ жизни. Содержание её в домашних условиях требует соблюдения мер предосторожности.
Фото: flickr.com/JudyGallagher

Значение домашних животных для человека сегодня

Одомашненные животные могут использоваться человеком в качестве помощников при охоте и охранников, для борьбы с вредителями и передвижения, а также как источник пищи и сырья.

Представители одомашненных видов иногда выступают в декоративной роли (как украшение жилища).

Сегодня домашним любимцем может быть практически любое животное.

Собаки разных пород - самые любимые и распространённые домашние питомцы.
Фото: flickr.com/SergiuBacioiu

Нередко четвероногие и пернатые задействованы в серьёзной работе: помощь полиции, спасение и обслуживание людей.

Животные используются и в науке - при исследованиях, опытах и испытаниях лекарств.

Ирина

58. Одомашнивание животных

1. Назовите животных, которых человек приручил первыми.

Собака, северный олень, позже - коза, овца, свинья, корова.

2. Как в древности происходило одомашнивание?

Чаще насильственным путем, когда дикое животное оставляли на привязи, или убивали самку, а ее детеныша забирали.

3. Как может происходить одомашнивание сейчас?

Разведение и селекция - выведение пород методом отбора необходимых человеку признаков.

В направлении каких признаков ведется отбор при селекции:

• У птиц: яйценоскость, быстрый рост;
• У овец: на увеличение числа ягнят, на наращивание массы тела, на руно или на молоко;
• У крупного рогатого скота: на молочность, на массу тела и на скороспелость.

Самые важные одомашненные животные

В каких случаях может произойти утеря породистыми животными хозяйственно ценных качеств?

В случаях, если человек не будет уделять внимание ее разведению или изменению окружающей среды, животное может одичать. В случаях мутации и при неплановом скрещивании пород, при скрещивании с менее ценными породами.

6. Почему переселение животных может привести к серьезным отрицательным последствиям?

Переселение может вызвать биологическое загрязнение биогеоценозов в случае неудачной акклиматизации.

Животное может не вписаться в сложившиеся пищевые звенья или нарушить их с ущербом для местных популяций.

7. Назовите породы собак, которые значительно мельче своего дикого предка.

Большинство пород меньше, чем волк.

Значительно мельче: болонка, йоркширский терьер, пекинес и другие «карманные» собачки.

57. Воздействие человека и его деятельности на животный мир59.

Законы России об охране животного мира. Система мониторинга

Реферат: Одомашнивание животных

План

1. Термин «Одомашнивание»

2. Первый партнер человечества

Прирученные животные

Питомцы пастырей

4. Те, что гуляют сами по себе

5. Поставщики яиц и перьев

6. А много ли буйвол дает молока?

7. Любители желудей

8. Стук копыт

9. Охотничьи и почтовые услуги

10. На дальнем севере

11. Крылатые шестилапые

Поедатели капусты

13. Заключение

- Одомашнивание или иначе доместикация - это процесс изменения диких животных и растений, при котором на протяжение многих поколений они содержатся человеком генетически изолированными от их дикой формы и подтвергаются искуственному отбору

Не все виды животных способны уживаться с человеком, только немногие смогли преодолеть страх перед людьми.

Разные народы приручали множество самых неожиданных животных - антилоп, журавлей, страусов, питонов, и даже крокодилов.

Первым спутником человека стал волк, «прибившись» к нему в каменном веке (10-15 тыс. лет назад). Генетики установили, что впервые волки были одомашнены человеком в Южной Азии. Так от прирученного волка произошла домашняя собака.

Изучение ископаемых останков древних собак началось в 1862 г., когда в Швейцарии были найдены черепа периода неолита.

Эта собака была названа «торфяной», и позже ее останки находили в Европе повсеместно, в том числе на Ладожском озере, а также в Египте. Торфяная собака внешне не менялась в течение всего каменного века, останки ее найдены даже в отложениях римской эпохи.

Собаке, спасшей древнегреческий город Коринф, был поставлен памятник. А в засыпанных пеплом Помпеях был найден большой пес, прикрывавший собою тельце ребенка. Надпись на серебряном ошейнике гласила, что собака уже дважды спасла жизнь своего хозяина…

ПИТОМЦЫ ПАСТЫРЕЙ

Одомашнивание козы произошло 9-12 тысяч лет назад на территории современного Ирана, Ирака, Палестины.

Ее дикими предками были безоаровый и винторогий козлы. Козу уважали как кормилицу (по преданию, коза Амалфея вскормила младенца Зевса), а козья шкура относится к божественному одеянию Афины Паллады.

Примерно в это же время - 10-11 тысяч лет назад - на территории современного Ирана была одомашнена овца . Оттуда домашние овцы - потомки диких баранов аргали и муфлонов - попали сначала в Персию, потом в Месопотамию.

Уже в ХХ в. до нашей эры в Месопотамии были разнообразные породы овец, одна из которых - тонкорунная овца с рогами, закрученными спиралью - широко распространилась: овцы-мериносы потом стали гордостью Испании.

ТЕ, ЧТО ГУЛЯЮТ САМИ ПО СЕБЕ

7-12 тысяч лет назад рядом с человеком появилась кошка . Кошки, поселившиеся рядом с жильем человека по своей воле, - исключение среди домашних животных.

Принято считать единым предком домашней мурки североафриканскую и переднеазиатскую степную буланую кошку, одомашненную в Нубии около четырех тысяч лет назад. Отсюда домашняя кошка попала в Египет, в дальнейшем в Азии скрестившись с лесной бенгальской. В Европе пушистые пришельцы повстречались с местной, дикой лесной европейской кошкой.

Итог скрещиваний - современное разнообразие пород и расцветок.

В Египте кошки были на особом положении среди прочих обожествляемых животных. Их трупы бальзамировались и захоранивались в пышных гробницах на специальных кладбищах.

ПОСТАВЩИКИ
ЯИЦ И ПЕРЬЕВ

Гуси были одомашнены первыми среди птиц: дикий серый вид - в Европе, нильский - в Северной Африке, сибирско-китайский - в Китае.

Найдены рисунки нильского гуся, разводимого в Египте в 11 тысячелетии до н. э.

В историческое время гусей содержали практически во всех странах Европы, Азии и Северной Африки. В Древней Греции гуси были посвящены Афродите; в Риме же к ним стали весьма уважительно относиться после того, как, по преданию, в начале IV в.

до н. э. чуткие птицы, подняв тревогу, помогли отбить нападение галлов.

Семь тысяч лет назад в Месопотамии и Китае были одомашнены утки, потомки обычной кряквы.

- Куры как домашняя птица впервые появились в Южной Азии.

Диким их предком был банкивский петух. Кур разводили как для яиц и мяса, так и для поединков. Фемистокл, собираясь на войну с персами, включил в программу подготовки петушиные бои, чтобы солдаты, глядя на птиц, учились у них стойкости и отваге. От смелых задиристых птиц получили свое название народ галлов.

- Буйволы - самые ценные домашние животные в странах Юго-Восточной Азии - были приручены 9 тысяч лет назад.

Удивительно неприхотливые в еде, неутомимые в работе и невосприимчивые ко многим болезням, губительным для другого домашнего скота, с завоеваниями ислама они были завезены арабами в Переднюю Азию и Северную Африку, из Египта - в Восточную. Арабы привезли буйволов на Сицилию и в Северную Италию, а турки - на Балканы.

8,5 тысяч лет назад была одомашнена корова .

Произошло это, по разным версиям, на территории современной Турции, в Испании, Южной Азии… Ее дикий предок тур был истреблен еще в средневековье, а корова, распространившаяся по свету еще в античности, повсеместно и была возведена в ранг священного животного.

В Европе свиней пасли на своеобразных угодьях - в дубовых рощах. Эти парнокопытные любят лакомиться желудями, хотя способны переваривать едва ли не любую органическую пищу.

СТУК КОПЫТ

Первые очаги одомашнивания лошади возникли за 4 тысячи лет до н.

э. Предположительно было одомашнено два типа дикой лошади: мелкие, широколобые степные лошадки, отдаленно похожие на тарпанов (вымерших в средние века диких европейских лошадей), и более крупные лесные лошади, с узким лбом, длинной лицевой частью головы и тонкими конечностями.

Домашние лошади долго сохраняли признаки диких предков. Первыми стали совершенствовать лошадей народы Древнего Востока. В VII-VI вв. до н. э. лучшими в мире считались несейские лошади Персидского царства.

ОХОТНИЧЬИ И ПОЧТОВЫЕ УСЛУГИ

Возникнув около пяти тысяч лет назад в Индии, соколиная охота быстро покорила мир, а расцвета «спорт царей» достиг в раннее средневековье. В Европе соколиная охота носила массовый характер: она была увлечением как феодалов, так и простолюдинов.

Существовал специальный табель о рангах, предписывающий, кому и с какой птицей охотиться. В Англии воровство или убийство чужого сокола каралось смертной казнью.

Собственно голубей человек одомашнил 6,5 тысяч лет назад (в Месопотамии). Голуби часто изображались на ассирийских барельефах. Во многих странах голуби были священными животными, посвященными богиням любви - Астарте, Афродите.

В Древнем Риме в специальных помещениях-колумбариях голубей разводили на мясо. Плиний Старший писал, что его современники «помешаны на жаркое из голубей». Но главное предназначение голубя иное. Это единственная птица, которая верой и правдой служит воздушной почтой, благодаря своему умению находить путь к родным местам.

На дальнем севере

Не остался без домашних животных и север. Две-три тысячи лет назад на Чукотке зародилось оленеводство .

В довольно бедном мире тундры олень стал настоящим спасением северных народов. Туша животного использовалась полностью, а не только мясо и шкура. В пищу шло все, вплоть до молодых рогов, сухожилий, костного мозга и личинок подкожного овода!

КРЫЛАТЫЕ ШЕСТИЛАПЫЕ

Чуть позже - по разным оценкам, от 2300 до 5000 лет назад - люди начали одомашнивать пчел . Самое древнее изображение пчелы нашли в Аранской пещере (Испания) - рисунку периода палеолита более 15 тысяч лет.

Планомерное разведение пчел начали древние египтяне, причем в Египте пчеловодство было кочевым: ульи на плотах, по мере цветения медон осных растений в северных провинциях Египта, медленно двигались вниз по Нилу.

ПОЕДАТЕЛИ КАПУСТЫ

- Кролика начали одомашнивать еще в Древнем Риме - там зверьки содержались в особых загонах- лепорариях.

Как всем известно, кролик - «это не только ценный мех». Римляне стали откармливать их на мясо (гурманы особенно любили кроличьи эмбрионы и новорожденных крольчат). Ценились кролики и в средневековой Европе - так, в Англии начала XIV в. кролик стоил не меньше поросенка.

Заключение

Человечество развивалось бы иначе, если бы его путь не пересекся с дорогами братьев меньших. Сумели бы люди выжить и создать современную культуру без участия собак, коров, лошадей, овец?

Даже отсутствие на Земле такого простого вида насекомых, как пчелы, сильно изменило бы образ жизни в средневековье.

Израильские археологи обнаружили в ранненеолитическом поселении Гилгал в долине реки Иордан многочисленные хорошо сохранившиеся остатки плодов инжира возрастом 11200-11400 лет. Судя по отсутствию семян, эти плоды были произведены «партенокарпической» разновидностью фигового дерева, которая не может размножаться без помощи человека. Из этого следует, что фиговое дерево было одомашнено ближневосточными земледельцами на 1000 лет раньше, чем злаки и бобовые.

Фиговое дерево Ficus carica размножается очень сложным способом при обязательном участии симбионта — маленькой осы Blastophaga psenes . Существуют «мужские» и «женские» фиговые деревья, причем «пол» дерева определяется двумя генами, каждый из которых существует в двух аллельных вариантах. Доминантный аллель A определяет присутствие мужских цветов в соцветии, рецессивный аллель a подавляет развитие мужских цветов, доминантный аллель G определяет развитие женских цветов с коротким пестиком, рецессивный аллель g приводит к развитию женских цветов с длинным пестиком.

Гены расположены очень близко друг к другу на хромосоме и поэтому наследуются сцепленно, в устойчивых сочетаниях AG и ag. «Мужские» деревья имеют генотип AG/AG или AG/ag, «женские» — генотип ag/ag.

В «мужском» соцветии (их называют «каприфигами») образуются и мужские, и женские цветы, но последние не производят семян, поскольку служат выводковыми камерами для личинок осы-симбионта. Оса залезает в закрытое соцветие через узкое отверстие и откладывает яйца в завязь женских цветов при помощи яйцеклада, который она втыкает в рыльце пестика. Из яйца в завязи развивается личинка, которая превращается в куколку, а затем во взрослую осу. Осы спариваются прямо внутри «мужского» соцветия, и оплодотворенные самки, обсыпанные пыльцой, вылезают наружу и летят в поисках другого соцветия.

Если оса попадает в «женское» соцветие («фигу»), в котором есть только женские цветы с длинными пестиками, она пытается отложить яйцо в пестик, но яйцеклад не достает до завязи, и яйцо либо не откладывается, либо погибает. Зато на рыльце пестика остается пыльца, и в завязи образуется семя.

Оболочка «фиги» становится сладкой и сочной, тогда как оболочка набитой осами и личинками «каприфиги» остается сухой и несъедобной для человека. Но самыми ценными в пищевом отношении являются плоды мутантной формы фигового дерева, которая производит сочные сладкие плоды без семян, без ос и без опыления. Это явление называется партенокарпией . Партенокарпические деревья, естественно, не могут размножаться, поэтому без вмешательства человека их численность в популяции была бы ничтожно мала. Люди, однако, специально разводят партенокарпические фиговые деревья, сажая в землю срезанные ветки. Они чрезвычайно быстро пускают корни и приживаются, что выгодно отличает фигу от всех остальных плодовых деревьев.

Суть открытия израильских археологов, о котором они сообщили в последнем номере Science , состоит в том, что многочисленные остатки плодов (точнее, соплодий, или сикониев) инжира, обнаруженные в древнейшем «докерамическом» слое A в ранненеолитическом поселении Гилгал в южном течении Иордана, при ближайшем рассмотрении оказались партенокарпическими. Все изученные плодики-костянки в этих соплодиях не имеют ни семян, ни характерных отверстий, проделываемых симбиотическими осами. Древним жителям Гилгала негде было бы взять столько партенокарпических фиг, если бы они их не разводили сами. Это открытие делает фигу главным кандидатом на звание древнейшего культурного растения в мире.

Вместе с плодами одомашненной фиги найдены семена дикого ячменя и овса, а также желуди. По-видимому, ранненеолитическое население долины реки Иордан уже 11-12 тысяч лет назад сочетало использование дикорастущих растений с примитивным садоводством. Первые признаки одомашнивания злаков и бобовых появляются в этом регионе лишь спустя тысячелетие.

Что такое селекция

Термин «селекция» происходит от латинского слова selection - отбор. Говоря о селекции, имеют в виду два значения:

1. процесс создания сортов растений, пород животных, штаммов полезных микроорганизмов;

2. науку, разрабатывающую теорию и методы создания сортов растений, пород животных, штаммов полезных микроорганизмов.

Теоретическая база селекции - генетика. Итогом селекционного процесса являются сорт, порода, штамм. Сорт растений, порода животных, штамм микроорганизмов - это совокупность организмов, созданных человеком в процессе селекции и имеющих определенные наследственные свойства. Все организмы, составляющие эту совокупность, имеют сходные наследственно закрепленные особенности, однотипную реакцию на условия среды. Как наука селекция окончательно оформилась благодаря трудам Ч. Дарвина. Он проанализировал огромный материал по одомашниванию животных и введению в культуру растений и на этой основе создал учение об искусственном отборе.

Селекция как процесс представляет собой специфическую форму эволюции, подчиняющуюся общим закономерностям. Главная отличительная особенность селекции как процесса состоит в том, что естественный отбор заменен на искусственный, проводимый человеком. Это и позволило Н.И. Вавилову дать емкое и образное определение селекции как процесса. Он писал, что селекция представляет собой «эволюцию, направляемую волей человека». Следовательно, селекция есть важнейший род практической деятельности человека, итогом которой и стали все имеющиеся сегодня сорта культурных растений, породы домашних животных и штаммы полезных микроорганизмов.

Одомашнивание как первый этап селекции

Культурные растения и домашние животные произошли от диких предков. Этот процесс называют одомашниванием или доместикацией . Важнейшей движущей и направляющей силой одомашнивания служит искусственный отбор. На самых ранних этапах одомашнивания, уходящих на тысячелетие в глубь истории, искусственный отбор был бессознательным. Первые попытки одомашнивания начинались, вероятно, со случайного выращивания диких животных. Только те из них, которые оказались способными контактировать с человеком и существовать в условиях неволи, выживали. Следовательно, на первых этапах одомашнивания особую роль могла сыграть селекция животных по поведению.

Отечественный генетик и эволюционист Д.К. Беляев предположил, а затем со своими коллегами экспериментально показал, что отбор по поведению был одним из важнейших факторов резкого повышения изменчивости на начальных этапах одомашнивания животных. Выяснилось, что селекция по поведению не ограничивается изменением самого поведения. Параллельно изменяются многие жизненно важные функции и процессы. Происходит перестройка такой строго стабилизированной системы организма, как репродуктивная. Например, у селекционируемых по поведению лисиц наблюдается переход от однократного размножения в году к двукратному, изменяется характер линьки, меняется фотопериодическая реакция, появляется большое количество морфологических признаков, очень похожих на те, что известны для других одомашненных животных (окраска тела, форма ушей, хвоста и т.д.). Громадное разнообразие, закономерно возникающее на первом этапе одомашнивания животных, послужило основой для создания пород животных, резко отличающихся как от диких предков, так и друг от друга.

Итак, на первых этапах введения в культуру растений и одомашнивания животных основным направлением селекции был отбор на способность размножаться в условиях искусственного содержания, т.е. под контролем человека. Среди животных оставлялись на потомство только те, которые могли размножаться в неволе и контактировать с человеком. Среди злаковых растений человек отбирал только те, которые были способны сохранить семена в колосе, т.е. не осыпались, как это характерно для «дикарей».

Урок №

Тема урока: Методы современной селекции. Одомашнивание- начальный этап селекции.

Цель: Сформировать первоначальные знания о селекции как науке, определить цели и задачи науки селекции, рассмотреть сущность закона гомологических рядов в наследственной изменчивости; сформировать уважительное отношение к труду ученых-селекционеров на примере научной деятельности Н.И.Вавилова; продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать, прививать коммуникативные навыки.

Формируемые компетенции

ХОД УРОКА

I. Актуализация знаний

а)фронтальный опрос.

б) работа с карточками :

II . Изучение нового материала. (презентация)

– Что изучает селекция?
– Какой вклад в развитие селекции внёс Н.И.Вавилов?
– Что такое сорт, порода или штамм?
– Каковы же задачи, стоящие перед селекцией?
– Сформулируйте задачи, стоящие перед селекцией.

– Биотехнология

– Какие задачи ещё можно поставить перед селекцией

– Каковы же методы селекции, которые помогут решить поставленные задачи?

III. Закрепление изученного материала

Что такое селекция и что она изучает?

Что такое порода, сорт (чистая линия)?

Чем отличаются одомашненные животные и культурные растения от диких

Какие центры происхождения культурных растений вам известны? Кто их открыл?

Какое значение для селекции имеет знание этих центров?

Какие методы селекции вы сегодня узнали?

Что такое гетерозис?

Чем отличается массовый отбор от индивидуального?

Как называется гибрид пшеницы и ржи?

Какими особенностями отличаются полиплоидные сорта культурных растений?

Определение селекции, основные методы

Методы селекции растений

Методы селекции животных

История селекции

Учёные, которые внесли вклад в развитие селекции и генетики

Примеры селекции живых организмов

Решение биологических задач:

В 1760-е годы английский селекционер Р. Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: «Скрещивай лучшее с лучшим» и «Подобное рождает подобное». Трудами этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве. О каких методах селекции идёт речь в данных высказываниях?

Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного – беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие деньги за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?

Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный и сорт Кишмиш Белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?

Некоторые объекты сочинской олимпиады в 2014 году заденут территорию Северо-Кавказского биосферного заповедника. С целью сохранения эндемичных растений этого заповедника, например иглицу колхидную, перевезли в город Волгоград, где их не только сохранят, но и увеличат их численность. Предложите метод, как это можно сделать.

IV. Домашнее задание

§27, подготовить информацию о современных методах селекции.

Подготовить сообщение о истории создания породы ваших домашних питомцев (можно подготовить и провести дискуссию о ГМО). Повторить основные понятия генетики: ген, гетерозигота, гетерозис, фенотип, экстерьер, сорт, штамм, биотехнология и т. д.
Урок хочется закончить анализом знаменитого мичуринского высказывания «Мы не можем ждать милостей от природы, взять у неё – наша задача» Но мало кто знает продолжение этой фразы: «Но к природе надо относиться бережно и по возможности сохранять её в первозданном виде». В наш сегодняшний век – век манипулирования генетическим материалом, актуальнее вторая часть мичуринского завета, поэтому перед селекционерами сейчас важнейшими являются и нравственные задачи.

Определение селекции, основные методы

Селекция – это эволюция, управляемая человеком

Н. И. Вавилов

Селекция - наука о методах создания и улучшения пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с целью увеличения их продуктивности, повышения устойчивости к болезням, вредителям, приспособления к местным условиям и другое. Селекцией называют также отрасль сельского хозяйства, занимающуюся выведением новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных. Основными методами селекции являются отбор и гибридизация, а также мутагенез (образующий метод в селекции высших растений и микроорганизмов, который позволяет искусственно получать мутации с целью увеличения продуктивности), полиплоидия (кратное увеличение диплоидного или гаплоидного набора хромосом, вызванное мутацией), клеточная (совокупность методов конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции) и генная инженерия (наука, создающая новые комбинации генов в молекуле ДНК). Как правило, эти методы комбинируют. В зависимости от способа размножения вида применяют массовый или индивидуальный отбор. Скрещивание разных сортов растений и пород животных – основа повышения генетического разнообразия потомства

Методы селекции растений

Основные методы селекции растений в частности - отбор и гибридизация. Для перекрестно-опыляемых растений применяют массовый отбор особей с желаемыми свойствами. В противном случае невозможно получить материал для дальнейшего скрещивания. Если же желательно получение чистой линии - то есть генетически однородного сорта, то применяют индивидуальный отбор, при котором путем самоопыления получают потомство от одной единственной особи с желательными признаками.

Для закрепления полезных наследственных свойств необходимо повысить гомозиготность нового сорта. Иногда для этого применяют самоопыление перекрестно-опыляемых растений. При этом могут фенотипически проявиться неблагоприятные воздействия рецессивных генов. Основная причина этого - переход многих генов в гомозиготное состояние. У любого организма в генотипе постепенно накапливаются неблагоприятные мутантные гены. Они чаще всего рецессивны, и фенотипически не проявляются. Но при самоопылении они переходят в гомозиготное состояние, и возникает неблагоприятное наследственное изменение. В природе у самоопыляемых растений рецессивные мутантные гены быстро переходят в гомозиготное состояние, и такие растения погибают.

Несмотря на неблагоприятные последствия самоопыления, его часто применяют у перекрестно-опыляемых растений для получения гомозиготных («чистых») линий с нужными признаками. Это приводит к снижению урожайности. Однако затем проводят перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями и в результате в ряде случаев получают высокоурожайные гибриды, обладающие нужными селекционеру свойствами. Это метод межлинейной гибридизации, при котором часто наблюдается эффект гетерозиса (гетерозис – мощное развитие гибридов, полученных при скрещивании «чистых» линий, одна из которых гомозиготная по доминантным, другая - по рецессивным генам): гибриды первого поколения обладают высокой урожайностью и устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Гетерозис характерен для гибридов первого поколения, которые получаются при скрещивании не только разных линий, но и разных сортов и даже видов. Основная причина гетерозиса заключается в устранении в гибридах вредного проявления накопившихся рецессивных генов. Другая причина - объединение в гибридах доминантных генов родительских особей и взаимное усиление их эффектов.

В селекции растений широко применяется экспериментальная полиплоидия, так как полиплоиды отличаются быстрым ростом, крупными размерами и высокой урожайностью. Получают искусственные полиплоиды при помощи химических веществ, которые разрушают веретено деления, в результате чего удвоившиеся хромосомы не могут разойтись, оставаясь в одном ядре.

При создании новых сортов при помощи искусственного мутагенеза исследователи используют закон гомологических рядов Н. И. Вавилова. Организм, получивший в результате мутации новые свойства, называют мутантом. Большинство мутантов имеет сниженную жизнеспособность и отсеивается в процессе естественного отбора. Для эволюции или селекции новых пород и сортов необходимы те редкие особи, которые имеют благоприятные или нейтральные мутации.

Методы селекции животных

Основные принципы селекции животных не отличаются от принципов селекции растений. Однако селекция животных имеет некоторые особенности: для них характерно только половое размножение; в основном очень редкая смена поколений (у большинства животных через несколько лет); количество особей в потомстве невелико.

Одним из важнейших достижений человека на заре его становления и развития (10-12 тыс. лет назад) было создание постоянного и достаточно надежного источника продуктов питания путем одомашнивания диких животных. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. У домашних животных весьма развиты отдельные признаки, часто бесполезные или даже вредные для их существования в естественных условиях, но полезные для человека. Поэтому в естественных условиях одомашненные формы существовать не могут.

Одомашнивание сопровождалось отбором, вначале бессознательным (отбор тех особей, которые лучше выглядели, имели более спокойный нрав, обладали другими ценными для человека качествами), затем осознанным, или методическим. Широкое использование методического отбора направлено на формирование у животных определенных качеств, удовлетворяющих человека.

Отбор родительских форм и типы скрещивания животных проводятся с учетом цели, поставленной селекционером. Разводимые животные оцениваются не только по внешним признакам, но и по происхождению и качеству потомства. Поэтому необходимо хорошо знать их родословную. По признакам предков, особенно по материнской линии, можно судить с известной вероятностью о генотипе производителей.

В селекционной работе с животными применяют в основном два способа скрещивания: аутбридинг (неродственное скрещивание) и инбридинг (близкородственное).

Аутбридинг между особями одной породы или разных пород животных, при дальнейшем строгом отборе приводит к поддержанию полезных качеств и к усилению их в ряду следующих поколений.

При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство. Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности и, как следствие, к закреплению хозяйственно ценных признаков у потомков.

В селекции инбридинг обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных межлинейных гибридов, в результате которого нежелательные рецессивные аллели переводятся в гетерозиготное состояние и вредные последствия близкородственного скрещивания заметно снижаются.

У домашних животных, как и у растений, наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности.

Гетерозис широко применяют в промышленном птицеводстве и свиноводстве, так как первое поколение гибридов непосредственно используют в хозяйственных целях.

Отдаленная гибридизация домашних животных менее эффективна, чем растений. Межвидовые гибриды животных часто бывают бесплодными. Но в некоторых случаях отдаленная гибридизация сопровождается нормальным слиянием гамет, обычным мейозом и дальнейшим развитием зародыша, что позволило получить некоторые породы, сочетающие ценные признаки обоих использованных в гибридизации видов.

История селекции

Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI-XVII вв. отбор происходил бессознательно, то есть человек, например, отбирал для посева лучшие, самые крупные семена пшеницы, не задумываясь о том, что он изменяет растения в нужном ему направлении.

Только в последнее столетие человек, еще не зная законов генетики, стал использовать отбор сознательно или целенаправленно, скрещивая те растения, которые удовлетворяли его в наибольшей степени.

Однако методом отбора человек не может получить принципиально новых свойств у разводимых организмов, так как при отборе можно выделить только те генотипы, которые уже существуют в популяции. Поэтому для получения новых пород и сортов животных и растений применяют гибридизацию (скрещивание), скрещивая растения с желательными признаками и, в дальнейшем, отбирая из потомства те особи, у которых полезные свойства выражены наиболее сильно.

Учёные, которые внесли вклад в развитие селекции и генетики

1) Г. Мендель

Этот немецкий учёный заложил основы современной генетики, установив в 1865 году принцип дискретности (прерывности), наследовании признаков и свойств организмов. Также он доказал метод скрещивания (на примере гороха) и обосновал три закона, названных позже его именем.

PAGE_BREAK--

2) Т. Х. Морган

В начале двадцатого века этот американский биолог обосновал хромосомную теорию наследственности, согласно которой наследственные признаки определяются хромосомами - органоидами ядра всех клеток организма. Ученый доказал, что гены расположены среди хромосом линейно и что гены одной хромосомы сцеплены между собой.

3) Ч. Дарвин

Этот учёный, основатель теории происхождения человека от обезьяны, провёл большое количество опытов по гибридизации, в ряде которых и была установлена теория о происхождении человека.

4) Т. Фэрчайлд

Впервые в 1717 году получил искусственные гибриды. Это были гибриды гвоздик, получившиеся в результате скрещивания двух различных родительских форм

5) И. И. Герасимов

В 1892 году русский ботаник Герасимов исследовал влияние температуры на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное явление - изменение числа ядер в клетке. После воздействия низкой температурой или снотворным, он наблюдал появление клеток без ядер, а также с двумя ядрами. Первые вскоре погибали, а клетки с двумя ядрами успешно делились. При подсчете хромосом оказалось, что их вдвое больше, чем в обычных клетках. Так было открыто наследственное изменение, связанное с мутацией генотипа, т.е. всего набора хромосом в клетке. Оно получило название полиплоидии, а организмы с увеличенным числом хромосом – полиплоидов.

5) М. Ф. Иванов

Выдающуюся роль в селекции животных сыграли достижения известного советского селекционера Иванова, разработавшего современные принципы отбора и скрещивания пород. Он сам широко вводил генетические принципы в практику племенного дела, сочетая их с подбором условий воспитания и кормления, благоприятных для развития породных свойств. На этой основе им были созданы такие выдающиеся породы животных, как белая украинская степная свинья и асканийский рамбулье.

6) Я. Вильмут

В последнее десятилетие активно изучается возможность искусственного массового клонирования уникальных животных, ценных для сельского хозяйства. Основной подход заключается в переносе ядра из диплоидной соматической клетки в яйцеклетку, из которой предварительно удалено собственное ядро. Яйцеклетку с подмененным ядром стимулируют к дроблению (часто электрошоком) и помещают животным для вынашивания. Таким путем в 1997 г. в Шотландии от ядра диплоидной клетки из молочной железы овцы-донора появилась овечка Долли. Она стала первым клоном, искусственно полученным у млекопитающих. Именно этот случай был достижением Вильмута и его сотрудников.

7) С. С. Четвериков

В двадцатых годах возникли и стали развиваться мутационная и популяционная генетики. Популяционная генетика это область генетики, которая изучает основные факторы эволюции - наследственность, изменчивость и отбор - в конкретных условиях внешней среды, популяции. Основателем этого направления и был советский ученый Четвериков.

8) Н. К. Кольцов

В 30-е годы генетик этот учёный предположил, что хромосомы - это гигантские молекулы, предвосхитив тем самым появление нового направления в науке – молекулярной генетики.

9) Н. И. Вавилов

Советский ученый Вавилов установил, что у родственных растений возникают сходные мутационные изменения, например у пшеницы в окраске колоса, остистости. Эта закономерность объясняется сходным составом генов в хромосомах родственных видов. Открытие Вавилова получило название закона гомологических рядов. На основании его можно предвидеть появление тех или иных изменений у культурных растений.

10) И. В. Мичурин

Занимался гибридизацией яблонь. Благодаря этому, он вывел новый сорт Антоновка шестиграммовая. А его гибриды яблок нередко называют «Мичуринскими яблоками»

Примеры селекции живых организмов

В пушном деле большое значение имеет отбор естественных мутаций, отличающихся новой красивой окраской. Такой отбор очень быстро дает положительные результаты. Это можно показать на новых породах лисиц: серебристо-черной, платиновой и белой. Серебристо-черная лисица, которая была завезена в СССР в 1927 г., за 20 лет селекционной работы приобрела ряд свойств, отличающих ее от исходной формы. Платиновая лисица выведена путем отбора из группы серебристо-черных, имевших большое количество серебристых волос. У платиновой лисицы большие белые пятна развиты на груди, брюхе, лапах и морде.

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 созданы различные линии, при скрещивании которых получены родоначальники новой породы, которые по качеству мяса и массе не отличались от английской породы, а по выносливости – от украинских свиней.

Доказано, что вклад селекции в повышение в два раза урожайности основных сельскохозяйственных культур, достигнутое за последнюю четверть века в развитых странах, составляет около 50%. Так называемую «зеленую революцию» в земледелии Мексики, Индии и ряда других стран совершило внедрение низкорослых (с высотой стебля 100-110 см), полукарликовых (80-100 см) и карликовых (60-80 см) сортов риса, пшеницы и др. Они характеризуются нетолько высокой устойчивостью к полеганию, но и высокой продуктивностью колоса, главным образом за счет повышенного количества в нем зерновок. Такие сорта обеспечивают урожайность выше 60 ц/га. Производство пшеницы в Мексике и Индии с 1950 по 1970 г. возросло более чем в 8 раз; посевная площадь увеличилась вдвое, а урожай - вчетверо. Подобные сорта пшеницы созданы и в России (например, Донская полукарликовая и Мироновская низкорослая).

Конспект урока

1 Селекция как наука и ее задачи.

2 Одомашнивание, как начальный этап селекции

3 Центры происхождения культурных растений

1. Слово «селекция» означает отбор . Однако практически под селекцией понимается наука о создании новых и улучшении су­ществующих пород домашних животных и сортов культурных растений, а также штаммов микроорганизмов. Порода, сорт и штамм - это искусственно полученные популяции с определен­ным комплексом признаков. Вместе с тем под селекцией под­разумевают и сам процесс изменения животных, культурных растений и различных микроорганизмов, осуществляемый в ин­тересах человека. Следовательно, селекция есть род практичес­кой деятельности людей.

Что такое селекция? В широком смысле слова селекция как процесс изменения домашних животных и культурных расте­ний, по выражению Н. И. Вавилова, «представляет собой эво­люцию, направляемую волей человека». Как род практической деятельности людей селекция возникла еще на заре человечес­кой культуры. Однако селекция стала наукой сравнительно не- давно. Теория селекции стала успешно развиваться благодаря эволюционной теории Ч. Дарвина о творческой роли отбора, а затем на основе генетики.

Все современные сорта растений и породы животных, без ко­торых немыслима современная цивилизация, созданы челове­ком благодаря селекции. В наше время перед селекцией стоят громадные задачи по созданию новых высокопродуктивных по­род животных и сортов растений, приспособленных к услови­ям современного индустриального сельского хозяйства, а также нужных человеку штаммов микроорганизмов.

Важное место в теории селекции занимает генетика, поэто­му развитие генетических основ селекции необходимо для сель­скохозяйственной практики.

2. Одомашнивание как первый этап селекции. Все современ­ные домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных и рас­тений в культурные формы называют одомашниванием. Глав­ным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. Если самка первобытного тура - предка современного крупного рогатого скота - продуцировала лишь десятки или сотни килограммов молока, необходимые ей для кормления теленка, то отдельные коровы современных пород дают до 15 000кг молока за лакта­цию, т. е. за период между отелами.

Для животных, например, первым условием, а вместе с тем и показателем одомашнивания было создание (путем отбора) осо­бей, способных к контактам с человеком, к сосуществованию с ним. Иначе говоря, человек изменял поведение животных, пре­вращая их из диких в домашних. В условиях естественной при­роды культурные, т. е. одомашненные, формы существовать, как правило, не могут.

Уже на первых этапах процесс одомашнивания вызвал рез­кое повышение изменчивости животных и растений, что созда­ло предпосылки для успешного осуществления искусственного отбора. В результате этого между породами современных домаш­них животных и сортами растений возникли большие различия. Эти различия во многих случаях превышали различия не толь­ко между видами, но даже родами.

Первые попытки одомашнивания животных и растений пред­принимались людьми еще за 20-30 тыс. лет до н. э. Одомаш­нивание животных началось, вероятно, со случайного выращи­вания диких животных человеком. Некоторые из этих еще ди­ких животных могли существовать в контакте с человеком и начали размножаться в условиях, созданных для них. Так на­чался первый этап их одомашнивания.

Широкое одомашнивание начинается с VIII-VI тыс. до н. э. Именно тогда человек вовлек в культуру подавляющее большин­ство животных и растений. Некоторые виды животных и растений были одомашнены значительно позднее. Так, кроликов люди стали разводить лишь в Средневековье, сахарную свеклу стали возделывать как поле­вое сахарное растение только в XIX в., а мяту - в XX в.

В наше время человек для удовлетворения своих потребнос­тей продолжает одомашнивать новые виды животных и расте­ний. Для получения высококачественной пушнины в XX столе­тии создана новая отрасль животноводства - пушное зверовод­ство. Несомненно, человек в дальнейшем будет вовлекать в одо­машнивание все новые виды животных и растений.

3. Центры происхождения культурных растений. Выдающийся вклад в развитие представлений о центрах происхождения куль­турных растений внесли Н. И. Вавилов и его сотрудники.

В результате многочисленных экспедиций, организованных Н. И. Вавиловым в самые отдаленные уголки планеты, где воз­никли древние земледельческие цивилизации, была собрана уни­кальная, самая крупная в мире коллекция разнообразных куль­турных растений. Именно она послужила фундаментом той ог­ромной коллекции, которая ныне находится в институте расте­ниеводства им. Н. И. Вавилова (Санкт-Петербург) и активно слу­жит интересам науки и практики.

В настоящее время выделяют восемь главных центров про­исхождения культурных растений (табл.). Исследования пока­зали, что родоначальником культурного риса стали два диких вида этого растения - азиатский и африканский. Из 20 диких видов ячменя (многолетних) был одомашнен лишь один вид - двурядный ячмень. Главные центры происхождения культурных растений и их одомашнивания

Название центра

Одомашненные растения

1. Индонезийско-Индокитайский 2. Китайско-Японский 3. Среднеазиатский 4. Переднеазиатский 5. Средиземноморский 6. Африканский 7. Южноамериканский 8. Среднеамериканский

Бананы, сахарная пальма, саговая паль­ма, хлебное дерево, сахарный тростник Рис, просо, соя, шелковица Горох, лен, морковь, лук, миндаль, грец­кий орех, виноград Пшеница, рожь, ячмень, овес, нут, че­чевица Оливковое дерево, капуста, брюква, лю­пин Сорго, кунжут, клещевина, хлопчатник, арбуз, кофе Маниок, фасоль, томаты, арахис, ананас, картофель Кукуруза, фасоль, тыква, красный пе­рец, табак, какао

Овес и рожь одомашнены значительно позднее, чем пшени­ца и ячмень. До этого они существовали как дикие растения, засорявшие посевы пшеницы.

О происхождении и систематическом положении современ­ных культурных растений судят на основе сравнительно-морфо­логического, физиологического исследования, а также изучения структуры хромосом.

Районы одомашнивания животных. Районы одомашнивания животных, как можно судить на основании современных зооло­гических и археологических исследований, связаны с центрами происхождения культурных растений. По-видимому, в районах Индонезийско-Индокитайского центра впервые были одомашне­ны животные, не образующие крупных стад: собака, свинья, куры, гуси, утки.

В районах Передней Азии, как предполагают, впервые были одомашнены овцы, а в Малой Азии - козы. Предок круп­ного рогатого скота - тур - впервые одомашнен в ряде областей Евразии, предки домашней лошади - в степях При­черноморья. В районе американских центров происхождения растений были одомашнены такие животные, как лама, альпа­ка, индейка.

Происхождение домашних животных. Одно из наиболее древ­них домашних животных - собака. До недавнего времени бы­ло много споров о происхождении собаки. Теперь установлено, что единственным предком домашней собаки был волк. Родона­чальником крупного рогатого скота был первобытный бык - тур. Тур распространился в Евразии и Северной Африке, но постепенно был уничтожен человеком.

Предками домашней овцы были, по-видимому, дикие ба­раны - муфлоны, которые в свое время широко распростра­нились в нагорьях юга Европы и Передней Азии. Многие исследователи предполагали, что предком домашней лошади послужила дикая лошадь Пржевальского. Однако после того, как было обнаружено различие в числе хромосом между домаш­ней лошадью и лошадью Пржевальского, возможным предком домашних лошадей стали считать тарпана - дикую лошадь южнорусских степей, окончательно истребленную в конце XIX - начале XX в. Тарпан и лошадь Пржевальского произошли от какого-то общего предка.

Родоначальник домашней свиньи - дикий кабан распрост­ранен на огромной территории Евразии. Предком домашней кошки была африканская дикая кошка. Домашняя курица про­изошла от дикой красной курицы джунглей.

Таким образом, для каждого вида домашних животных или растений, несмотря на обилие пород и сортов, удается отыскать, как правило, одного дикого предка, который и был подвергнут одомашниванию.

Первым методом селекции можно назвать:

Искуственный отбор:

массовый	индивидуальный
Группа генетически неоднородных особей	Группа генетически однородных особей гомозиготных организмов(чистые линии)

Рассказ учителя как ведется массовый отбор. На примере сорта «Вятка» с демонстрацией семян в пробирке. Рассказ учителя об индивидуальном отборе.

2. Гибридизация, что это такое? (скрещивание)

Гибридизация

Близкородственная (инбридинг)	Неродственная(отдаленная, аутбридинг)
Получение чистых линий	Межвидовая, внутривидовая, межродовая
	Получение генетически неоднородных видов,особей.

4. д/задание. §28 выучить, подготовить сообщение:

а) Роль Н.И.Вавилова в развитии селекции.

б) Центры происхождения культурных растен

Приложение1

Карточка № 1.

Селекция-

Карточка № 2

Запишите определения следующих терминов:

Гибридизация-

Гетерозис-

Полиплоидия-

Карточка №3

Расскажите(запишите), как селекция связана с различными областями производства. Какие задачи стоят перед селекцией в настоящее время?

Карточка №4

Как называют процесс возникновения наследственных изменений под воздействием мутагенов?

заполните схему:

особенности мутаций

Приложение 2

« ОДОМАШНИВАНИЕ КАК НАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП СЕЛЕКЦИИ. МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ».

КЛАДОВАЯ ЗНАНИЙ «ОДОМАШНИВАНИЕ».

1.Завершите фразу:

Одомашнивание это – … .

При затруднении используйте слова подсказки (культурные, в, формы, процесс, растения, дикие, животные).

2. выберите важнейший фактор одомашнивания:

естественный отбор,

наследственная изменчивость,

искусственный отбор,

борьба за существование.

3.Определите предков домашних животных

Домашние животные	Дикие животные
	Безоаровые козлы
Домашние козлы	муфлонов
	Банкивские куры

4. Выберите показатели к одомашниванию для животных и обоснуйте свой выбор: спокойные, подавленные, не способные к размножению, могут использоваться людьми в различных областях, контактные, трусливые, ядовитые.

« ЦЕНТРЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ»

Название центра	Географическое положение	Окультуренные растения
Южноазиатский тропический	Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, острова Юго-Восточной Азии	Рис, сахарный тростник, огурец, баклажан, черный перец, банан, сахарная пальма, саговая пальма, хлебное дерево, чай, лимон, апельсин, манго, джут и др. (50% культурных растений)
Восточноазиатский	Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань	Соя, просо, гречиха, слива, вишня, редька, шелковица, гаолян, хурма, китайские яблоки, ревень, корица, олива и др. (20% культурных растений)
Юго-Западноазиатский	Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия	Мягкая пшеница, рожь, лен, конопля, репа, морковь, чеснок, виноград, абрикос, груша, горох, бобы, дыня, ячмень, овес, черешня, шпинат, базилик, грецкий орех и др. (14% культурных растений)
Средиземноморский	Страны по берегам Средиземного моря	Капуста, сахарная свекла, маслина (олива), клевер, одноцветковая чечевица, люпин, лук, горчица, брюква, спаржа, сельдерей, укроп, щавель, тмин и др. (11% культурных растений)
Абиссинский	Эфиопское нагорье Африки	Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, зерновое сорго, бананы, нут, арбуз, клещевина и др.
Центральноамериканский	Южная Мексика	Кукуруза, длинноволокнистый хлопчатник, какао, тыква, табак, фасоль, красный перец, подсолнечник, батат и др.
Южноамериканский	Южная Америка вдоль западного побережья	Картофель, ананас, хинное дерево, маниок, томаты, арахис, кокаиновый куст, садовая земляника и др.

КЛАДОВАЯ ЗНАНИЙ «СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ».

	Применение	Характеристика
Массовый	К перекрестно-опыляющимся растениям	Селекционеры работают с большой группой особей растений, обладающими желательными для человека свойствами.	Велик процент гетерозиготн-ых особей	Сорта не являются генетически однородным, и данный отбор периодичес-ки повторяют
Индивиду-альный отбор	К самоопыляющи-мся растениям	Выделение отдельных особей с необходимыми признаками и получение от них потомства. Потомство одной самоопыляющейся особи называют чистой линией.	Самоопыление повышает гомозигот-ность особей, способствует закреплению наследственных свойств	Снижение жизнеспособ-ности, вырождение

КЛАДОВАЯ «СЕЛЕКЦИЯ ЖИВОТНЫХ»

Определите, какой метод селекции был применен и в каких случаях выявляется эффект гетерозиса:

ДИКИЙ БАРАН АРХАР +ОВЦА МЕРИНОС = АРХАРОМЕРИНОС.

Порода сочетает в себе высокие качества шерсти тонкорунных овец и отличную приспособленность к условиям высокогорья.

КОБЫЛА + ОСЕЛ = МУЛ

Полученные гибриды выносливее исходных родительских форм, обладают большой физической силой и живут значительно дольше. Но мулы бесплодны.

КЛАДОВАЯ « ИТОГОВАЯ».

Распределите слова в порядке эволюционирования, развития:

Бессознательный отбор, индивидуальный отбор, одомашнивание, полиплоидия, генная инженерия.

Найдите к каждому понятию определение.

	Определение
Одомашнивание	1.Отбор на улучшение определенных признаков.
Бессознательный отбор	2. Наука о методах создания новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.
Селекция	3. Процесс изменения диких животных или растений, при котором на протяжении многих поколений они содержатся человеком генетически изолированными от их дикой формы и подвергаются искусственному отбору.
Методический (сознательный отбор)	4. Отбор без осознанной цели изменить животных или растений в нужном направлении.
Инбридинг	5. Высокая жизнеспособность, возникающая в результате скрещивания.
	6. Скрещивание внутри породы между близкими родственниками.
Гетерозис	7. Группа растений одного вида, имеющие признака, желательные для человека.

3.Одомашнивание как начальный этап селекции (тест)

1. Селекция как вид научной деятельности возникла:
а) во второй половине XX в. благодаря использованию искусственного мутагенеза в селекции;
б) в первой половине XX в. благодаря открытию Н.И. Вавиловым центров происхождения культурных растений;
в) в середине XIX в., благодаря созданию эволюционной теории Ч.Дарвином;
г) в конце XIX в., благодаря работам И.В. Мичурина.
(Ответ: в.)

2. Причиной окультуривания растений и одомашнивания животных является:
а) переход человека от охоты на диких животных и сбора дикорастущих растений к разведению животных и выращиванию растений в искусственно созданных условиях;
б) возрастание потребностей человека в пище и одежде;
в) постоянное улучшение человеком свойств культивируемых растений и животных;
г) зависимость благополучия человека от ограниченного набора видов растений и животных.
(Ответ: г.)
3. Одомашнивание является начальным этапом:
а) селекции растений, животных;
б) селекции растений;
в) гибридизации;
г) селекции животных.
(Ответ: а.)
4. Центрами происхождения культурных растений Н.И. Вавилов считал регионы мира, где:
а) имеются наиболее благоприятные условия;
б) найдено большое количество ископаемых остатков растений;
в) наблюдается наибольшее число сортов и разновидностей какого-либо растения;
г) отсутствуют конкурирующие виды.
(Ответ: в.).
7. По выражению Н.И. Вавилова, селекция «представляет собой эволюцию, направляемую волей человека». Это означает, что селекция:
а) осуществляется человеком;
б) представляет длительный процесс;
в) приводит к образованию новых видов животных и растений;
г) приводит к образованию новых пород животных и сортов растений, удовлетворяющих потребностям человека.
(Ответ: г.)
8. Установлено, что домашние животные:
1) лошадь;
2) корова;
3) овца;
произошли от предков:
а) тарпана;
б) тура;
в) лошади Пржевальского;
г) муфлона.

Тема: «Одомашнивание как начальный этап селекции. Селекция растений»

Дать характеристику одомашниванию, как начальному этапу селекции, изучить центры происхождения культурных растений и домашних животных

Селекция как наука

Селекция - наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

Для успешного решения задач, стоящих перед селекцией, академик Н.И.Вавилов особо выделял значение:

• Изучение сортового, видового и родового разнообразия интересующей нас культуры;
• Изучение влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков;
• Изучение наследственной изменчивости;
• Знание закономерностей наследования признаков при гибридизации;
• Особенностей селекционного процесса для само- или перекрестноопылителей, стратегии искусственного отбора.

Н.И.Вавилов

Селекция как наука

Породы, сорта, штаммы - искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Каждая порода животных, сорт растений, штамм микроорганизмов приспособлены к определенным условиям, поэтому в каждой зоне нашей страны имеются специализированные сортоиспытательные станции и племенные хозяйства для сравнения и проверки новых сортов и пород.

Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала, с этой целью Н.И.Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. К 1940 году во Всесоюзном институте растениеводства насчитывалось 300 тыс. образцов.

Н.И.Вавилов

Но с позиций лысенковщины, занявшей в то время руководящие позиции в биологической науке России и считавшей, что определяющую роль в создании новых форм играет окружающая среда, эта коллекция была не нужна. Работы по пополнению коллекции были прекращены.

В настоящее время коллекция пополняется и является основой для работ по селекции любой культуры, в настоящее время в коллекции более миллиона образцов различных видов и сортов растений.

Н.И.Вавилов установил центры происхождения культурных растений , где находится наибольшее видовое и сортовое многообразие культурных растений. Наиболее богатыми по количеству культур являются древние центры цивилизации, именно там наиболее ранняя культура земледелия, более длительное время проводится искусственный отбор и селекция растений.

Н.И.Вавилов

Центры происхождения культурных растений

Центры происхождения

Местоположение

1. Южноазиатский тропический

Культивируемые растения

Тропическая Индия, Индокитай, о-ва Юго-Восточной Азии

Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань

Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия

Страны по берегам Средиземного моря

Абиссинское нагорье Африки

Южная Мексика

Западное побережье Южной Америки

2. Восточноазиатский

3. Юго-Западноазиатский

4. Средиземноморский

5. Абиссинский

6. Центральноамериканский

7. Южноамериканский

Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений)

Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры - слива, вишня и др. (20% культурных растений)

Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений)

Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений)

Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго

Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник

Картофель, томаты, ананас, хинное дерево.

Центры происхождения домашних животных

Древние центры цивилизации являются центрами происхождения различных пород домашних животных, там более длительное время проводится искусственный отбор и селекция животных,.

Основные методы селекции растений

Гибридизация

Естественный отбор

Аутбридинг (неродствен-ное скрещивание)

Искусственный отбор

Инбридинг (близкород - ственное скрещивание)

Массо-вый отбор

Индиви-дуальный отбор

Чистая линия – потомство одной гомозиготной самоопыленной особи

Перекрестно-опыляемые растения (рожь, кукуруза, подсолнечник)

Самоопыляемые растения (пшеница, ячмень, горох)

1-3. Искусственный и естественный отбор

1. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). Результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). Потомство от одной особи является гомозиготным и называется чистой линией .

3. Естественный отбор играет определяющую роль, так как на любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды.

4. Инбридинг (близкородственное скрещивание ) используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений (например, для получения линий кукурузы). Инбридинг приводит к «депрессии», поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние!

5. Гетерозис («жизненная сила») – явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы.

Этапы получения гетерозисных растений

• Подбор растений, которые дают максимальных эффект гетерозиса (прибавка урожая до 30%)
• Получение путем инбридинга большое количество семян этих растений – двух инбредных линий
• Сохранение линий путем инбридинга и скрещивание линий между собой с целью получения гетерозисных семян, так как при перекрестном опылении эффект гетерозиса затухает

4-5. Инбридинг, эффект гетерозиса

Объясняют эффект гетерозиса две гипотезы:

Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса

AAbbCCdd x aaBBccDD

AaBbCcDd

Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование)

6. Перекрестное опыление самоопылителей

Перекрестное опыление самоопылителей используется с целью получения новых сортов

Например, при создании новых сортов пшеницы поступают следующим образом:

• У цветков растений одного сорта удаляются пыльники
• Растения двух сортов накрываются общим изолятором
• Рядом в сосуде с водой ставятся растения другого сорта
• В результате получают гибридные семена

Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов

7. Полиплоидия

Полиплоидия. Полиплоиды – растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.

Естественные полиплоиды – пшеница, картофель и др., выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином . Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.

8. Отдаленная гибридизация

Отдаленная гибридизация – скрещивание растений, относящихся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз.

8. Отдаленная гибридизация

В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид . Он скрестил редьку (2 n = 18 редечных хромосом) и капусту (2 n = 18 капустных хромосом). У гибрида 2 n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян.

С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена. Таким способом были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др.

9-10. Соматические мутации, мутагенез

Использование соматических мутаций .

С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур .

Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использование химических мутагенов.

10. Хромосомная инженерия

Методы хромосомной инженерии.

Эффективно используются в селекции растений. Одна группа методов основана на введении в генотип растительного организма пары чужих гомологичных хромосом, контролирующих развитие нужных признаков, или замещении одной пары гомологичных хромосом на другую. На этом основаны методы получения замещенных и дополненных линий, с помощью которых в растениях собираются признаки, приближающие к созданию «идеального сорта».

Очень перспективен метод гаплоидов , основанный на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Например, выращивают из пыльцевых зерен кукурузы гаплоидные растения, содержащие 10 хромосом, затем хромосомы удваивают и получают диплоидные (10 пар хромосом), полностью гомозиготные растения всего за 2 - 3 года вместо 6 - 8 летнего инбридинга.

Сюда же можно отнести и получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом.

11. Клеточная инженерия, клеточные культуры

Методы клеточной инженерии связаны с культивированием отдельных клеток в питательных средах, где они образуют клеточные культуры . Оказалось, что клетки растений и животных, помещенных в питательную среду, содержащую все необходимые для жизнедеятельности вещества, способны делиться. Клетки растений обладают еще и свойством тотипотентности , то есть при определенных условиях они способны сформировать полноценное растение.

12. Клеточная инженерия, получение гибридом

Гибридизации клеток, получение гибридом. Например, разработана методика гибридизации протопластов соматических клеток. Удаляются клеточные оболочки и сливаются протопласты клеток организмов, относящихся к разным видам - картофеля и томата, яблони и вишни.

Бактерия Bacillus thuringiensis вырабатывает эндотоксин, разрушающий желудок насекомых и совершенно безвреден для млекопитающих. Из бактерии выделили этот ген и ввели его в в плазмиду почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens . Этой бактерией были заражены кусочки растительной ткани, выращиваемой на питательной среде.

13. Генная инженерия, трансгенные растения

Через некоторое время плазмиды, несущие ген белка-токсина, внедрились в растительные клетки и ген встроился в ДНК растений. Затем из этих кусочков вырастили полноценные растения. Гусеницы насекомых вредителей погибали на этом растении. Описанным путем к настоящему времени получили формы картофеля, томатов, табака, рапса, устойчивые к разнообразным вредителям.

13. Генная инженерия, трансгенные растения

Молекулярные биологи передали винограду ген морозоустойчивости от дикорастущего родственника капусты брокколи. Получение морозостойкого сорта заняло всего год (вместо 30 лет). Трансгенные растения выращивают во многих странах мира. На первом месте по размеру площадей под трансгенными растениями находятся США, Аргентина и Китай. Больше всего земли занимают трансгенные соя, кукуруза, хлопок, рапс и картофель.

Повторение

• Какие формы искусственного отбора применимы при селекции растений?
• Какой вид отбора применим к растениям-самоопылителям?
• Приведите два примера перекрестноопыляемых растений.
• Как называется самоопыление перекрестноопыляемых растений?
• Что такое "чистые линии"?
• Как совместить признаки различных сортов самоопыляемых растений?
• Как называется явление повышения урожайности у кукурузы при скрещивании гомозиготных линий, полученных путем самоопыления?
• Почему бесплодны отдаленные гибриды?
• Как можно преодолеть бесплодие отдаленных гибридов?
• Приведите примеры культурных растений, созданных с помощью отдаленной гибридизации.
• Приведите примеры полиплоидных растений.