Достижения мировой и отечественной селекции - готовая презентация по биологии

Достижения мировой и отечественной селекции

Селекция — это наука и практика выведения новых или улучшения существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками.

Цель селекции — повысить урожайность, продуктивность, устойчивость к болезням, засухе, вредителям и адаптировать организмы к условиям хозяйственного использования.

Селекция лежит в основе сельского хозяйства, пищевой промышленности и биотехнологий.

Историческое развитие селекции

Селекция существует тысячелетия: первые одомашнивания растений и животных начались около 10–12 тысяч лет назад (пшеница, ячмень, овёс, скот).

Научная селекция началась в XIX веке с работ Чарльза Дарвина, который обосновал значение искусственного отбора.

Селекция существует тысячелетия: первые одомашнивания растений и животных начались около 10–12 тысяч лет назад (пшеница, ячмень, овёс, скот).

Научная селекция началась в XIX веке с работ Чарльза Дарвина, который обосновал значение искусственного отбора, что впоследствии стало основой для создания новых сортов растений и пород животных.

Современные методы селекции

В селекции используются следующие методы:

• искусственный отбор — выбор особей с нужными признаками;

• гибридизация — скрещивание разных форм для получения

• гетерозиса или новых комбинаций признаков;

• полиплоидия — увеличение числа хромосом для повышения размеров и урожайности;

• мутагенез — вызывание мутаций с помощью радиации или химикатов;

генная инженерия — прямое изменение ДНК.

Эти методы позволяют целенаправленно улучшать живые организмы.

Гибридизация и явление гетерозиса

Один из самых эффективных методов — гибридизация, особенно использование эффекта гетерозиса — повышенной жизнеспособности, роста и продуктивности у гибридов первого поколения.

Например, гибридные семена кукурузы дают на 20–40% больше урожая, чем обычные сорта.

Однако свойство гетерозиса не сохраняется при дальнейшем размножении, поэтому фермеры каждый год покупают новые семена у производителей.

Полиплоидия

Полиплоидия — это увеличение числа наборов хромосом в клетках.

У растений она часто приводит к более крупным плодам, цветкам, листьям и повышению устойчивости.

• Например, пшеница — гексаплоид (6n), а картофель — тетраплоид (4n).

Советский учёный Гавриил Карпеченко вывел полиплоидный сорт капустно-редечного гибрида.

Сегодня полиплоидные формы широко используются в овощеводстве, садоводстве и цветоводстве.

Мировые достижения в селекции растений

В мире создано множество высокопродуктивных сортов:

• карликовые сорта пшеницы и риса (Индия, Китай) — основа «Зелёной революции», позволившей спасти миллионы от голода;

• гибридная кукуруза (США) — рекордсмен по урожайности;

• высокоурожайные сорта томатов, огурцов, картофеля (Голландия, Израиль);

• золотой рис — генетически модифицированный сорт, богатый витамином А, разработан для стран Азии.

Внедрение инновационных агротехнологий способствовало повышению устойчивости культур к неблагоприятным условиям.

Успехи зарубежной селекции животных

В развитых странах ведётся активная селекционная работа:

• молочные породы коров (голштинская порода) — до 10 000 литров молока в год;

• мясные породы свиней и птицы — быстрый набор массы при минимальных затратах корма;

• собаки, кошки — выведение пород с определёнными внешними и поведенческими признаками;

• рыбоводство — выращивание генетически улучшенных лососей и карпов.

Методы включают племенной учёт, искусственное осеменение и ДНК-анализ.

Николай Вавилов и мировая селекция

Николай Иванович Вавилов — выдающийся советский учёный, один из основоположников мировой селекции.

Он организовал экспедиции в 60 стран, собрал более 350 тысяч образцов растений и создал первую в мире коллекцию семян (ныне — ВИР в Санкт-Петербурге).

Сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости и выделил центры происхождения культурных растений, где сосредоточено наибольшее разнообразие видов.

Его работа позволила значительно продвинуть аграрную науку и селекцию, а собранная им коллекция стала основой для выведения новых сортов растений.

Открытие центров происхождения культурных растений

Вавилов установил, что большинство культурных растений возникли в определённых географических регионах — центрах происхождения, таких как:

• Южноазиатский тропический (рис, сахарный тростник);

• Средиземноморский (пшеница, оливки);

• Индийский (огурец, баклажан);

• Андийский (картофель, кукуруза).

Культурные растения, происходящие из этих регионов, стали основой для современного сельского хозяйства и пищевой промышленности.

Достижения отечественной селекции растений

Советские и российские учёные добились значительных успехов, создали высокоурожайные сорта и устойчивые к засухе и болезням.

Пётр Константинов — селекционер картофеля;

Иван Жданов — вывел высокоурожайные сорта пшеницы;

Людмила Квицинская — создала десятки сортов подсолнечника;

Всероссийские институты (ВИР, ВНИИС, ВНИИМК) продолжают работу по созданию устойчивых к засухе и болезням сортов.

Селекция животных в СССР и России

В СССР были выведены уникальные породы животных:

• черно-пёстрая порода коров — основная молочная порода страны;

• русская белая порода свиней — мясная порода с высокой скороспелостью;

• бестужевская порода скота — мясо-молочное направление;

• куры породы «гибридная брянская» — высокая яйценоскость.

Сегодня ведётся работа по внедрению ДНК-маркеров для отбора животных с лучшими генетическими показателями.

Микроорганизмы в селекции: антибиотики и ферменты

Селекция касается не только растений и животных, но и микроорганизмов.

Методами мутагенеза и генной инженерии получены штаммы бактерий и грибов, производящие:

• антибиотики (пенициллин, стрептомицин);

• ферменты (протеазы, амилазы) для пищевой и моющей промышленности;

• витамины и аминокислоты;

• инсулин и гормоны — с помощью генно-инженерных бактерий.

Генетически модифицированные организмы (ГМО)

ГМО — организмы, чей генетический аппарат изменён с помощью биотехнологий. Примеры:

• соя, устойчивая к гербицидам;

• кукуруза, вырабатывающая токсин против вредителей (Bt-кукуруза);

• лосось с ускоренным ростом.

ГМО повышают урожайность и снижают затраты, но вызывают споры о безопасности и экологических последствиях. В России их применение строго регулируется.

Экологические и этические аспекты селекции

Селекция нарушает природное равновесие, снижая генетическое разнообразие и вызывая споры об этичности вмешательства в природу.

Это может привести к снижению устойчивости видов к изменениям окружающей среды и нарушению естественных экосистем.

Это может привести к снижению устойчивости видов к изменениям окружающей среды и нарушению естественных экосистем.

Кроме того, возникают этические вопросы: допустимо ли изменять природу, использовать животных в экспериментах, "конструировать" организм?

Общество должно взвешивать пользу и риски.

Будущее селекции

Селекция — мощный инструмент, помогающий решать одну из главных задач — обеспечение людей пищей, лекарствами и сырьём.

Достижения мировой и отечественной селекции спасли миллионы от голода, повысили качество жизни и способствовали научному прогрессу.

Будущее селекции связано с геномикой, CRISPR-технологиями и искусственным интеллектом.

Но при этом важно помнить: сила науки должна быть направлена на благо природы и человека, с уважением к жизни во всех её формах.