Islah çalışmalarının başarısı esas olarak orijinal bitki veya hayvan grubunun genetik çeşitliliğine bağlıdır. Bu arada, mevcut hayvan ırklarının veya bitki çeşitlerinin gen havuzu, orijinal yabani türlerin gen havuzuna kıyasla doğal olarak daha az çeşitliliktedir.

Bu nedenle yeni bitki ve hayvan ırkları çeşitleri geliştirilirken yabani atalardaki faydalı özelliklerin araştırılması ve belirlenmesi çok önemlidir. Çeşitliliği ve coğrafi dağılımı incelemek ekili bitkiler N.I. Vavilov, hem ülkemiz topraklarına hem de birçok yabancı ülkeye çok sayıda sefer düzenledi. Bu keşif gezileri sırasında, daha sonra yetiştirme çalışmaları için kullanılacak olan büyük miktarda tohum materyali toplandı. N.I. Vavilov, kültür bitkilerinin 7 menşe merkezini belirledi (Tablo 4). Seçilme teorisine büyük katkı sağlayan önemli genellemeler yaptı.

Ekili bitkilerde ve onların atalarında kalıtsal değişkenliğin incelenmesi, N.I. Vavilov, homolojik kalıtsal değişkenlik serisi yasasını formüle etti: “Genetik olarak yakın olan türler ve cinsler, benzer kalıtsal değişkenlik serileri ile öyle düzenli bir şekilde karakterize edilir ki, bir tür içindeki form serileri bilindiğinde, paralel formların varlığı tahmin edilebilir. diğer tür ve cinslerde. Cinsler ve türler genel sistemde genetik olarak ne kadar yakın konumlanırsa, değişkenlik serilerindeki benzerlik de o kadar eksiksiz olur. Bitki ailelerinin tamamı genellikle aileyi oluşturan tüm cins ve türlerden geçen belirli bir değişkenlik döngüsüyle karakterize edilir.

Tahıl ailesi örneğini kullanarak N.I.

Vavilov, bu ailenin bazı türlerinde benzer mutasyonların bulunduğunu gösterdi. Böylece, yulaf, darı ve buğday çimi haricinde çavdar, buğday, arpa, mısır ve diğer bazı bitkilerde çörek otu rengi bulunur ve incelenen tüm türlerde uzun tane şekli bulunur. Hayvanlarda da benzer mutasyonlar görülüyor: Memelilerde albinizm ve kürk eksikliği,

kuşlarda albinizm ve tüy eksikliği, sığır, koyun, köpek, kuşlarda kısa parmaklı dikenler. İnsanlarda bulunan bazı kalıtsal hastalıklar ve şekil bozuklukları bazı hayvanlarda da görülmektedir. Bu tür hastalıklara sahip hayvanlar, insanlarda benzer kusurları incelemek için model olarak kullanılıyor. Örneğin göz kataraktı farelerde, sıçanlarda, köpeklerde ve atlarda görülür; hemofili - farelerde ve kedilerde; diyabet - bir sıçanda; doğuştan sağırlık - kobaylarda, farelerde, köpeklerde vb. Aynı sınıfın (memeliler sınıfı) farklı türlerinin temsilcilerinde benzer, kalıtsal olarak belirlenmiş yaşam aktivitesi bozukluklarının bulunması, homolojik kalıtsal değişkenlik serisi yasasını ikna edici bir şekilde doğrular. Vavilova. Benzer mutasyonların ortaya çıkışı genotiplerin ortak kökeni ile açıklanmaktadır. Ortak bir atadan yeni türlerin ortaya çıkması sürecinde, aralarındaki farklılıklar yalnızca belirli koşullar altında başarılı varlığı belirleyen genlerin bir kısmında kurulur. Ortak kökene sahip türlerdeki birçok gen değişmeden kalır ve mutasyona uğradığında benzer özellikler üretir.

Böylece, bir türde kendiliğinden veya uyarılmış mutasyonların keşfi, benzer mutasyonların ilgili bitki veya hayvan türlerinde araştırılmasına zemin hazırlar.

Kalıtsal değişkenliğin homolojik serileri kanunu üreme uygulamalarında başarıyla kullanılmaktadır. N.I. ile başlayan, kültür bitkilerinin çeşitleri ve bunların yabani atalarından tohum koleksiyonları oluşturma çalışmaları. Vavilov'un çalışmaları şu anda devam ediyor. Ülkemizdeki koleksiyonda 1041 bitki türüne ait 320 binin üzerinde örnek yer alıyor. Buna yabani türler, kültür bitkilerinin akrabaları, eski yerel çeşitler, geçmişte yaratılmış en iyi ve yeni her şey dahildir. son zamanlarda Dünyanın her yerinden yetiştiricilerin çabaları sayesinde. Bilim insanları, dünyanın gen havuzundan ekonomik açıdan değerli özelliklerin genetik kaynaklarını tespit ediyor: üretkenlik, erken olgunluk, hastalıklara ve zararlılara karşı dayanıklılık, kuraklığa dayanıklılık, yatmaya dayanıklılık vb. Modern genetik yöntemler, bitki ıslahında çok büyük başarılar elde edilmesini mümkün kılmaktadır. Böylece, yabani Etiyopya arpasının değerli genlerinin kullanılması, üretkenlik açısından olağanüstü olan Odessky 100 baharlık arpa çeşidinin yaratılmasını mümkün kıldı.

İnceleme ve ödevler için sorular

Evcilleştirilmiş hayvanlar ve kültür bitkilerinin yabani olanlardan farkı nedir?

Seçim konusu nedir?

İlgili kültür bitkilerinin merkezlerinin bilgi seçiminin önemi nedir?

Kültür bitkilerinin hangi menşe merkezlerini biliyorsunuz?

Neden yakın akraba türler benzer mutasyonlar sergiliyor?

N.I.'nin kalıtsal değişkenlik homolojik serileri yasasının özünü açıklayın. Vavilova.

Bitki ıslahı

Seçilim, yeni hayvan türlerinin, bitki türlerinin ve mikroorganizma türlerinin yaratılması ve mevcut türlerin iyileştirilmesi bilimidir.

Seçim, hibridizasyon ve seçim gibi yöntemlere dayanır. Teorik temel seçilim genetiktir.

Irklar, çeşitler, türler, kalıtsal olarak sabit özelliklere sahip insan organizma popülasyonları tarafından yapay olarak yaratılır: üretkenlik, morfolojik, fizyolojik özellikler.

Islah çalışmasının bilimsel temellerinin geliştirilmesinin öncüsü N.I. N.I Vavilov, seçimin temel alındığına inanıyordu. doğru seçim Orijinal bireylerin çalışmaları, genetik çeşitlilikleri ve etkileri için çevre bu bireylerin hibridizasyonu sırasında kalıtsal özelliklerin tezahürü üzerine.

Başarılı bir çalışma için, bir yetiştiricinin kaynak materyalin çeşitli çeşitliliğine ihtiyacı vardır; bu amaçla N.I. Vavilov, dünyanın her yerinden ekili bitki çeşitlerinden ve bunların yabani atalarından oluşan bir koleksiyon topladı. 1940'a gelindiğinde All-Union Bitki Yetiştirme Enstitüsü'nün 300 bin örneği vardı.

Yeni bitki melezleri elde etmek için kaynak materyal arayışında olan N.I. Vavilov, 20'li ve 30'lu yıllarda örgütlendi. XX yüzyıl dünya çapında düzinelerce keşif gezisi. Bu geziler sırasında N.I. Vavilov ve öğrencileri 1.500'den fazla kültür bitkisi türü ve bunların çok sayıda çeşidini topladı. Toplanan materyali inceleyen N.I. Vavilov, bazı bölgelerde belirli kültür bitki türlerinin çeşitliliğinin çok geniş olduğunu, diğer bölgelerde ise böyle bir çeşitliliğin olmadığını fark etti.

Kültür bitkilerinin menşe merkezleri

N.I. Vavilov, herhangi bir kültür bitkisi türünde en büyük genetik çeşitliliğin bulunduğu alanın, kökeninin ve evcilleştirilmesinin merkezi olduğunu öne sürdü. Toplamda N.I. Vavilov, insanların yabani bitki türlerini ilk kez yetiştirmeye başladığı 8 eski tarım merkezi kurdu.

1. Hindistan (Güney Asya) merkezi Hindustan Yarımadası, Güney Çin ve Güneydoğu Asya'yı kapsamaktadır. Bu merkez pirinç, narenciye, salatalık, patlıcan, şeker kamışı ve daha birçok kültür bitkisinin doğduğu yerdir.

2. Çin (Doğu Asya) merkezi, Orta ve Doğu Çin, Kore ve Japonya'yı içermektedir. Bu merkezde insanlar tarafından darı, soya fasulyesi, karabuğday, turp, kiraz, erik ve elma ağaçları yetiştiriliyordu.

3. Güney-Batı Asya merkezi, Küçük Asya, Orta Asya, İran, Afganistan, Kuzey-Batı Hindistan ülkelerini kapsamaktadır. Burası buğday, çavdar, baklagiller (bezelye, fasulye), keten, kenevir, sarımsak ve üzümün yumuşak çeşitlerinin doğduğu yerdir.

5. Akdeniz merkezi, Akdeniz kıyılarında yer alan Avrupa, Afrika ve Asya ülkelerini kapsamaktadır. Lahananın, zeytinin, maydanozun, şeker pancarının ve yoncanın anavatanı burasıdır.

6. Habeş merkezi, modern Etiyopya'nın nispeten küçük bir bölgesinde ve Arap Yarımadası'nın güney kıyısında yer almaktadır. Bu merkez durum buğdayı, sorgum, muz ve kahvenin doğduğu yerdir. Görünüşe göre, tüm eski tarım merkezleri arasında Habeş merkezi en eskisidir.

7. Orta Amerika'nın merkezi Meksika, Karayip adaları ve Orta Amerika ülkelerinin bir parçasıdır. Mısırın, balkabağının, pamuğun, tütünün ve kırmızı biberin doğduğu yer burasıdır.

8. Güney Amerika Merkezi, Güney Amerika'nın batı kıyısını kapsamaktadır. Burası patates, ananas, kınakına, domates ve fasulyenin doğduğu yerdir.

Bütün bu merkezler antik çağın büyük uygarlıklarının varoluş yerleriyle örtüşmektedir. Eski Mısır, Çin, Japonya, Antik Yunanistan, Roma, Maya ve Aztek devletleri.

Kültür bitkilerinin menşe merkezleri

9. Bitki ıslahının temel yöntemleri

1. Çapraz tozlaşan bitkiler (çavdar, mısır, ayçiçeği) için toplu seçim. Rastgele çapraz tozlaşma nedeniyle seçim sonuçları kararsız.

2. Kendi kendine tozlaşan bitkiler (buğday, arpa, bezelye) için bireysel seçim. Bir bireyin yavruları homozigottur ve saf soy olarak adlandırılır.

3. Akrabalı yetiştirme (akrabalı yetiştirme), çapraz tozlaşan bitkilerin kendi kendine tozlaşması için kullanılır (örneğin, mısır hatları elde etmek için). Akrabalı çiftleşme, çekinik, olumsuz genlerin homozigot hale gelmesi nedeniyle "depresyona" yol açar!

Aa x Aa, AA + 2Aa + aa

4. Heterosis (“yaşam gücü”), hibrit bireylerin özellikleri bakımından ebeveyn formlarına göre önemli ölçüde üstün olduğu bir olgudur (%30'a kadar verim artışı).

Heterotik bitki elde etme aşamaları

1. Heterosisin maksimum etkisini veren bitkilerin seçimi;

2. Akraba yetiştirme yoluyla soyların korunması;

3. Kendilenmiş iki hattın melezlenmesi sonucu tohum elde edilmesi.

İki ana hipotez heterozun etkisini açıklar:

Baskınlık hipotezi - heterozigot, homozigot veya heterozigot durumdaki baskın genlerin sayısına bağlıdır: ne kadar fazla gen çifti baskın gen varsa, heterozigotun etkisi o kadar büyük olur.

Aşırı baskınlık hipotezi - bir veya daha fazla gen çifti için heterozigot bir durum, meleze ebeveyn formlara göre üstünlük sağlar (aşırı baskınlık).

Kendi kendine tozlaşanların çapraz tozlaşması yeni çeşitler elde etmek için kullanılır.

Kendi kendine tozlaşanların çapraz tozlaşması, farklı çeşitlerin özelliklerini birleştirmeyi mümkün kılar.

6. Poliploidi. Poliploidler, kromozom sayısında haploid olanın katı kadar artış olan bitkilerdir. Bitkilerde poliploidler bulunur. daha büyük kütle bitkisel organlar daha büyük meyve ve tohumlara sahiptir.

Doğal poliploidler buğday, patates vb.'dir; poliploid karabuğday ve şeker pancarı çeşitleri yetiştirilmektedir.

Poliploid elde etmenin klasik yolu fidelere kolşisin uygulamaktır. Kolşisin iş milini yok eder ve hücredeki kromozom sayısı iki katına çıkar.

7. Deneysel mutajenez, çeşitli radyasyonların mutasyon üretmeye yönelik etkilerinin keşfedilmesine ve kimyasal mutajenlerin kullanımına dayanmaktadır.

8. Uzak hibridizasyon - ilgili bitkileri çaprazlama farklı türler. Ancak uzak melezler mayoz bölünmeleri bozulduğu için genellikle kısırdır.

1924'te Sovyet bilim adamı G.D. Karpechenko verimli bir nesiller arası melez elde etti. Turp (2n = 18 turp kromozomu) ve lahanayı (2n = 18 lahana kromozomu) çaprazladı. Melez 2n = 18 kromozoma sahiptir: 9'u nadir ve 9'u lahana, ancak kısırdır ve tohum oluşturmaz.

G.D. Karpechenko, kolşisin kullanarak 36 kromozom içeren bir poliploid elde etti; mayoz sırasında nadir (9 + 9) kromozomlar nadir, lahana (9 + 9) lahana ile konjuge edildi. Doğurganlık yeniden sağlandı.

Bu şekilde sonradan buğday-çavdar hibritleri (tritikale), buğday-buğday çimi hibritleri vb. elde edildi.

9. Somatik mutasyonların kullanımı.

Kullanarak vejetatif çoğaltma Yararlı bir somatik mutasyonu korumak mümkündür. Ek olarak, birçok meyve ve meyve mahsulünün özellikleri yalnızca bitkisel çoğaltma yoluyla korunur.

10 . Patates konsantresi elde etmek için teknolojik şema

Basitleştirilmiş teknolojik şema patates konsantresi elde etmek, Cumhuriyetçi Üniter Girişim "Belarus Ulusal Gıda Bilimleri Akademisi Bilimsel ve Pratik Merkezi" bilim adamları tarafından üretiminin enerji maliyetlerini ve emek yoğunluğunu azalttı (15570 sayılı buluş için Belarus Cumhuriyeti patenti, IPC (2006.01): A23L2/385; buluşun yazarları: Z. Lovkis, V. Litvyak, T. Tananaiko, D. Khlimankov, A. Pushkar, L. Sergeenko; başvuru sahibi ve patent sahibi: yukarıda adı geçen RUP. Buluşun alkolsüz, düşük alkollü ve alkolsüz patates konsantresini sağlaması amaçlanmaktadır. alkollü içecekler geliştirilmiş organoleptik özelliklere sahip.

Patates konsantresi üretmek için önerilen yöntem birkaç aşamayı içerir: taze patates ve/veya iyi huylu kuru ve ezilmiş patates atığını kullanan patates hammaddelerinin hazırlanması; amilolitik enzimlerle termal ve ardından gelen iki aşamalı işlem; oluşan çökeltinin filtrasyon yoluyla ayrılması; süzüntünün buharlaştırma yoluyla konsantrasyonu; bir veya daha fazla organik asitle asitleştirilmesi; sonraki sıcaklık kontrolü.

Termostatlamadan sonra, aromatik bitkilerin sulu ve/veya sulu-alkolik infüzyonları, elde edilen konsantreye, nihai kuru madde içeriği %70±2 olacak şekilde belirli bir miktarda eklenir. Bu bitkilerin yelpazesi geniştir: kimyon, mor koni çiçeği, tıbbi çördük, kişniş, tatlı yonca, kekik, ölümsüz, balzamik solucan otu, nane, tarhun pelin ve diğerleri.

Üstün genetikçi ve yetiştirici akademisyen. N.I. Vavilov, kültür bitkilerinin en çeşitli genotiplerinin, atalarının vahşi durumda korunduğu köken merkezlerinde bulunduğunu gösterdi.

Bu bağlamda, N.I Vavilov ve işbirlikçileri dünya çapında ekili bitki koleksiyonunu toplamak için eski topraklarda keşif gezilerine çıktılar. Sovyetler Birliği ve birçok yabancı ülkede: İran, Afganistan, Akdeniz, Etiyopya, Orta Asya, Japonya, Kuzey, Orta ve Güney Amerika.

Menşe merkezleri

Vavilov, kültür bitkilerinin yedi ana menşe merkezini belirledi.

1. Güney Asya (pirinç, şeker kamışı, muz, hindistancevizi hurması vb.'nin anavatanı).
2. Doğu Asya (darı, karabuğday, armut, elma, erik ve bazı turunçgillerin anavatanı).
3. Güneybatı Asya (yumuşak buğday, bodur buğday, bezelye, mercimek, bakla, pamuğun anavatanı).
4. Akdeniz (zeytin, pancar, lahana vb.nin anavatanı).
5. Habeş (Etiyopya) (durum buğdayı, arpa, kahve ağacının anavatanı).
6. Orta Amerika (mısırın, Amerikan fasulyesinin, balkabağının, biberin, kakaonun, Amerikan pamuğunun anavatanı).
7. Güney Amerika (patates, tütün, ananas, yer fıstığının anavatanı).

N.I. Vavilov, yetiştiriciler tarafından pratik çalışmalarında hala kullanılan dünyanın en büyük kültür bitkisi koleksiyonunu topladı.

Böylece, P.P. Lukyanenko tarafından, Vavilov koleksiyonundan kullanılan Arjantin buğdayının ülkemizde yetiştirilen çeşitlerle melezlenmesi sonucunda iyi bilinen kışlık buğday çeşidi Bezostaya-1 elde edildi.

Yetiştiricilerin kullandığı ana yöntemler seleksiyon, hibridizasyon, seleksiyon ve yetiştirmedir. Hibridizasyon, birleştirici değişkenliğe dayanır. Bu sayede, daha önce farklı bitki çeşitlerinde ve hayvan türlerinde var olan değerli özellikleri tek bir hibrit organizmada birleştirmek mümkündür. Yetiştiriciler ebeveyn çiftlerini seçerler ve daha sonra yavrularında seçim yapılır.

N.I.'ye göre kültür bitkilerinin menşe merkezleri tablosu.

Ders 1–2. Seçimin konusu ve amaçları.

Kültür bitkilerinin menşe merkezleri ve hayvanların evcilleştirilmesi Teçhizat

: N.I.'nin portresi Vavilova; genel biyolojiye ilişkin tablolar;

kültür bitkilerinin çeşitlerinin ve evcil hayvan türlerinin çeşitliliğini gösteren biyolojik nesneler; kültür bitkilerinin ana coğrafi menşe merkezlerinin haritası.

DERSİN İLERLEMESİ

I. Yeni materyal öğrenmek 1. Seçimin konusu ve hedefleri Seçim(lat.

seçim – seçim, seçim) insanlar için değerli özelliklere sahip yeni bitki, hayvan ve mikroorganizma formlarının elde edilmesi bilimidir. Hangi N.I. Vavilov, "insan iradesinin yönlendirdiği bu evrimin" aynı zamanda bir sanat, bir bilim ve tarımın özel bir dalı olduğunu söyledi. Islah çalışmasının sonucu bir bitki çeşidi, bir hayvan cinsi ve bir mikroorganizma türüdür. Bitki çeşitliliği veya

Amaca yönelik seçim çalışmasının öncesinde hayvanların evcilleştirilmesi ve bitkilerin yetiştirilmesi dönemi geldi. İlk evcilleştirme girişimleri, insanlar tarafından 10-12 bin yıl önce ve belki de daha önce, büyük memelilerin (avlanmanın ana nesneleri) eski avcılar tarafından yok edildiği ve avlanmanın insanlara yeterli yiyecek sağlamayı bıraktığı zaman yapıldı. Evcil tavşan ancak Orta Çağ'da, şeker pancarı 19. yüzyılda, nane ise 20. yüzyılda evcilleştirilmiştir. Bir bilim olarak seçilim nihayet Charles Darwin'in çalışmaları sayesinde şekillendi. Hayvanların evcilleştirilmesi ve bitkilerin kültüre dahil edilmesiyle ilgili çok sayıda materyali analiz etti ve bu temelde yapay seçilim doktrinini yarattı. Günümüzde seçilim, pratik insan faaliyetinin en önemli türüdür ve bunun sonucunda günümüzde mevcut olan tüm kültür bitki çeşitleri, evcil hayvan türleri ve faydalı mikroorganizma türleri ortaya çıkmaktadır.

Modern seçilimin bilimsel temeli genetiközellikle genler ve mutasyonlar teorisi, kalıtımın moleküler temeli, genetik bilginin fenotipik tezahüründe çevrenin rolü doktrini, uzak hibridizasyon teorisi, çevresel genetik vb. gibi bölümler. yaklaşımlar aşağıdaki sorunları çözmeyi mümkün kılar modern yetiştirmenin görevleri:

- mevcut çeşitlerin ve ırkların verimini ve üretkenliğini arttırmak;
– yeni çeşitlerin ve ırkların geliştirilmesi;
– ürün kalitesinin iyileştirilmesi;
- Çeşitlerin ve ırkların hastalıklara karşı direncinin arttırılması;
– Çeşitlerin ve ırkların ekolojik esnekliğinin arttırılması;
- mekanize veya endüstriyel tarıma ve yetiştirmeye vb. uygun yetiştirme çeşitleri ve ırkları.

2. Kültür bitkilerinin menşe merkezleri

Bilimsel seçimin kurucularından Akademisyen Nikolai İvanoviç Vavilov, seçim sorunlarını başarılı bir şekilde çözmek için çalışmanın gerekli olduğuna inanıyordu:

- bitki ve hayvanların başlangıçtaki çeşidi, türü ve genel çeşitliliği;
- yetiştiricinin ilgisini çeken özelliklerin gelişimi üzerinde çevrenin etkisi;
– kalıtsal değişkenlik;
– hibridizasyon sırasındaki kalıtım kalıpları;
- Kendi kendine tozlaşan veya çapraz tozlaşan bitkiler için seçim sürecinin özellikleri.

Bu, strateji ve taktikler oluşturmanıza olanak tanır yapay seçilim.

Herhangi bir yetiştirme programı kaynak materyalin seçimiyle başlar. Ne kadar çeşitli olursa, sonuçlar o kadar etkili olur. Seçimin en önemli kısmı– aslında N.I. tarafından geliştirildi. Vavilov ve “Ekili Bitkilerin Menşe Merkezleri” adlı çalışmasında ayrıntılı olarak anlatılmıştır.

Kaynak malzeme sorununu çözen N.I. Vavilov dünyanın birçok bölgesini araştırdı ve kültür bitkilerinin ve bunların yabani akrabalarının en fazla genetik çeşitliliğine sahip olduğu alanları belirledi. 1920–1930'da

N.I. Vavilov, meslektaşlarıyla birlikte Avustralya hariç tüm kıtalarda 54 ülkeye 60'tan fazla sefer gerçekleştirdi.

Bu keşif gezilerine katılanlar - botanikçiler, genetikçiler, yetiştiriciler - gerçek bitki avcılarıydı. Muazzam bir çalışma sonucunda, tüm coğrafi bölgelerin aynı kültür bitki çeşitliliğine sahip olmadığını gösteren önemli modeller oluşturdular. Farklı mahsullerin, en fazla sayıda çeşidin, çeşidin ve çeşitli kalıtsal sapmaların yoğunlaştığı kendi çeşitlilik merkezleri vardır. Bu çeşitlilik merkezleri aynı zamanda çeşitlerin ortaya çıktığı alanlardır. Böylece, patateslerde maksimum genetik çeşitlilik Güney Amerika'da, mısırda - Meksika'da, pirinçte - Çin ve Japonya'da, buğday ve çavdarda - Orta Asya ve Transkafkasya'da, arpada - Afrika'da kaydedilmiştir.
Çoğu merkez eski tarım merkezleriyle örtüşmektedir. Bunlar çoğunlukla düz değil dağlık alanlardır. Bu tür çeşitlilik merkezleri N.I. Vavilov ilk başta 8 saydı ve daha sonraki çalışmalarda bu sayıyı 7'ye indirdi.
1. Güney Asya tropikal (Hint veya Endonezya-Çinhindi).
2. Doğu Asya (Çin veya Çin-Japon).
3. Güney-Batı Asya (İleri Asya ve Orta Asya).
4. Akdeniz.D
5. Habeş (Etiyopya).

6. Orta Amerika (Güney Meksika veya Orta Amerika).

Kültür bitkilerinin dünya menşe merkezlerinin keşfiyle birlikte N.I. Vavilov ve işbirlikçileri, şu anda N.I.'nin adını taşıyan yerleşik All-Union Bitki Yetiştirme Enstitüsü'nde (VIR, Leningrad, şimdi St. Petersburg) yoğunlaşan dünyanın en büyük bitki koleksiyonunu topladı. Vavilova. Tohum örnekleri şeklindeki bu koleksiyon, enstitünün deney istasyonlarındaki alanlarda sürekli olarak yenilenmekte ve çoğaltılmaktadır. Ülkedeki bitkilerle çalışan tüm genetikçiler ve yetiştiriciler tarafından kullanılan bir kaynak malzeme deposudur.

Kültür bitkilerinin menşe merkezlerinin haritası

Dünya bitki koleksiyonu artık Büyük Vatanseverlik Savaşı sırasında Leningrad kuşatması sırasında VIR çalışanları tarafından korunan en büyük ulusal hazinedir. Vatanseverlik Savaşı. Dikkatli tedavi ve sürekli yenileme gerektirir. VIR koleksiyonu, gezegenimizin tüm kıtalarından 1.740 bitki türünü temsil eden 180 binden fazla örnek içeriyor. Bunların arasında 39 binden fazla tahıl örneği, 19 binden fazla baklagiller, yaklaşık 30 bin - mısır ve tahıllar, yaklaşık 4 bin - yumrular, neredeyse 17 bin - sebze ve kavun, 11 binden fazla - meyve ve meyve bitkileri, 2 bine yakın üzüm örneği, 9 binin üzerinde subtropikal ve süs bitkisi örneği.

İnsanlar 250 bin çiçekli bitki türünden yaklaşık 3 bin türünü kendi amaçları için kullanıyor ve yalnızca 150 tür tarıma kazandırılıyor.

3. Evcil hayvanların kökeni ve evcilleştirilme merkezleri

Hayvan seçiminin ilk aşamalarında hayvanların evcilleştirilmesi ve evcilleştirilmesi gerçekleşti.

Bir şekilde insanlara ulaşan vahşi hayvan yavruları yetiştirildi. Bunların arasında insanlara karşı en az agresif davrananlar ve esaret altında kolayca üreyenler çoğunlukla hayatta kaldı. İnsanın gerçekleştirdiği seçim ilk başta bilinçsizdi çünkü... Amaç bireysel verimlilik göstergelerini iyileştirmek değildi. Bu seçilim aşamasının en eksiksiz analizi Charles Darwin'in "Türlerin Kökeni" (1859) ve "Evcilleştirmenin Etkisi Altında Hayvanlar ve Bitkilerdeki Değişiklikler" (1868) adlı klasik eserlerinde verilmektedir. 40 binden fazla omurgalı hayvan türünden insanlar yalnızca 20 türü evcilleştirmiştir. Modern verilerle kanıtlandığı gibi, hayvanların menşe merkezleri ve evcilleştirilme veya evcilleştirilme alanları (enlem.– ev), eski uygarlıkların topraklarıdır. Endonezya-Çinhindi merkezinde büyük sürüler oluşturmayan hayvanlar ilk kez evcilleştirildi: köpekler, domuzlar, tavuklar, kazlar ve ördekler. Üstelik ırklarının çoğu kurt soyundan gelen köpek, en eski evcil hayvanlardan biridir.

Batı Asya'da koyunların evcilleştirildiğine ve atalarının yabani kunduz koyunu olduğuna inanılmaktadır. Keçiler Küçük Asya'da evcilleştirildi.

Artık soyu tükenmiş bir tür olan yaban öküzünün evcilleştirilmesi muhtemelen Avrasya'nın çeşitli bölgelerinde meydana geldi. Bunun sonucunda çok sayıda sığır türü ortaya çıktı. Evcil atın ataları olan tarpan, nihayet 19. yüzyılın sonu ve 20. yüzyılın başında yok edildi ve Karadeniz bozkırlarında evcilleştirildi. Amerika'nın bitki kökenli merkezlerinde lama, alpaka ve hindi gibi hayvanlar evcilleştirildi.

Çok sayıda zoolojik çalışma, cinslerin bolluğuna rağmen, her evcil hayvan türü için kural olarak bir vahşi ata bulunduğunu doğrulamıştır.

Bu nedenle, evcil hayvanların ve kültür bitkilerinin çoğu türü için, muazzam çeşitliliklerine rağmen, orijinal yabani atayı belirtmek genellikle mümkündür.

II. Bilginin pekiştirilmesi

Yeni materyalin incelenmesi ve "Ekili bitkilerin menşe merkezleri" tablosunun doldurulması sırasındaki genel konuşma

III. Ev ödevi

Ders kitabı paragrafını inceleyin (seçimin konusu ve hedefleri, kültür bitkilerinin menşe merkezleri ve evcil hayvanların evcilleştirilmesi).

Ders 3–4. Yapay seçilim, ırk ve çeşit çeşitliliğinin temel nedenidir

Teçhizat: N.I.'nin portresi Vavilova; genel biyolojiye ilişkin tablolar;

: N.I.'nin portresi Vavilova; genel biyolojiye ilişkin tablolar;

kültür bitkilerinin çeşitlerinin, evcil hayvan türlerinin ve yapay seçilim biçimlerinin çeşitliliğini gösteren biyolojik nesneler;

kültür bitkilerinin ana coğrafi menşe merkezlerinin haritası;

laboratuvar çalışmaları için biyolojik nesneler.
I. Bilgi testi
A. Sözlü bilgi testi

1) seçimin konusu ve amaçları;

№ 1. 2) N.I.'nin öğretileri. Vavilov, kültür bitkilerinin menşe merkezleri hakkında;

№ 2. 3) hayvan evcilleştirme merkezleri.

№ 3. B. Kartlarla çalışmak

№ 4. Mısırın menşe merkezi, Avrupalıların gelişinden önce bile yetiştirildiği Orta Amerika'dır. Herhangi bir kültür bitkisinin menşe merkezi, eski tarım merkezlerinin varlığıyla bağlantılı mıdır? Mısır ekimini hangi Amerikan tarım uygarlığı başlattı?

№ 5. Evcilleştirmenin ilk aşamalarında davranışsal seçilimin merkezi bir rol oynadığını nasıl kanıtlayabiliriz?

№ 6. Arap kahvesinin kafein içeriği, çekirdek boyutu ve aroması ve zararlılara karşı dayanıklılığı bakımından farklılık gösteren çeşitleri vardır. Homolog seriler kanununa göre hangi bitki (Liberya kahvesi veya Çin çayı) benzer değişkenlik serisine sahip olacak ve neden?

Tente, başaktaki tane sayısı, başak yoğunluğu ve büyüme mevsimi bakımından farklılık gösteren buğday çeşitleri bilinmektedir.

Öğrencilere, verilen seçeneğe uygun olarak menşe merkezlerine göre dağıtmaları gereken, yetiştirilen bitkilerin adlarını içeren bir liste verilir.

II. Yeni materyal öğrenme

1. Charles Darwin'in çeşit ve tür çeşitliliğinin nedenlerini açıklaması

İnsanlar uzun zamandır kalıtımı yönetme hayaline takıntılı durumdalar. Kalıtımı değiştirmenin yollarını bulmaya çalıştılar.

Çoğu zaman insanlar farkında olmadan kalıtımı değiştirdiler. Charles Darwin bunun bilinçsiz seçilimle, yani sahiplerinin evcil hayvanların ve kültür bitkilerinin en değerli örneklerini ilk kez muhafaza etmesiyle başladığını gösterdi. İnsanlar cins ve çeşitlerdeki doğrudan değişiklikleri düşünmediler; yine de hayvanlar ve bitkiler nesilden nesile değişti. Dolayısıyla ırk ve çeşit çeşitliliğinin temel nedeni yapay seleksiyondur. İnsanın ırk ve çeşit oluşturmak amacıyla kalıtsal değişkenliğe dayanarak yaptığı seçilime denir..

yapay

Türlerin değişmezliği ve değişmezliği doktrininin pek çok destekçisi, her cinsin, her çeşidin ayrı bir vahşi atadan geldiğine inanıyordu. Darwin, farklı evcil hayvan türlerinin kökenini ayrıntılı olarak inceledi ve bir veya daha fazla atadan farklı yönlerde değişiklik yaparak, tüm bunların çeşitliliğini ve ekili bitki çeşitlerinin çeşitliliğini insanın kendisinin yarattığı sonucuna vardı. yabani türler. Darwin, evcil güvercin ırklarının kökenini özellikle ayrıntılı olarak inceledi.

Büyük farklılıklara rağmen evcil güvercin ırklarının çok önemli ortak özellikleri bulunmaktadır. Tüm evcil güvercinler, yabani güvercinler gibi ağaçlarda değil, binalarda yuva yapan sosyal kuşlardır. Farklı cins güvercinler kolayca çiftleşerek verimli yavrular üretirler. Darwin, farklı cinslere ait bireyleri çaprazlayarak yabani kaya güvercininin rengine şaşırtıcı derecede benzeyen yavrular elde etti. Bilim adamı, tüm evcil güvercin türlerinin tek bir türden, Akdeniz kıyısındaki dik kayalıklarda ve daha kuzeyde İngiltere ve Norveç'e kadar yaşayan yabani kayalık güvercinden kaynaklandığı sonucuna vardı. Sıradan kaya güvercini tüy rengi bakımından ona benzer.

Anatomik ve fizyolojik özelliklerin doğru bir şekilde incelenmesiyle Charles Darwin, tüm evcil tavuk türlerinin Hindistan, Madagaskar ve Sunda Adaları'nda yaşayan yabani bir tür olan banker tavuğundan kaynaklandığını tespit etti; sığır türleri - 17. yüzyılda yok edilen yabani yaban öküzünden; domuz ırkları - yaban domuzundan. Bahçe lahanası çeşitleri, hala Avrupa'nın batı kıyılarında bulunan yabani lahanadan kaynaklanmaktadır.

Kalıtsal çeşitlilik tek başına evcil hayvan türlerinin ve kültür bitkilerinin çeşitlerini ve bunların yetiştirilme amacına uygunluğunu açıklamak için yeterli midir? Charles Darwin, "Evcilleştirmenin Etkisi Altında Hayvan ve Bitkilerdeki Değişiklikler" adlı çalışmasında tarımda morfogenez süreçlerine bilimsel bir temel verdi.

Darwin tarımsal literatüre, sergi raporlarına, eski kataloglara ve fiyat listelerine başvurdu, at yetiştiricilerinin, güvercin yetiştiricilerinin ve bahçıvanların uygulamalarını inceledi ve daha öncekilere göre özellikleri bakımından daha gelişmiş ve çeşitli olan yeni türlerin ve çeşitlerin sürekli olarak ortaya çıktığını buldu. mevcut olanlar.

Bazı durumlarda evcil hayvanlarda ve kültür bitkilerinde yeni belirtiler tesadüfen ve aniden ortaya çıktı; insan bunları yönlendirilmiş seçilim yoluyla biriktirmedi. Kısa bacaklı koyun ve bütün yapraklı çilekler bu şekilde ortaya çıktı. Bir kişiyi olağandışılığıyla ilgilendiler ve bu özellikleri bir cins veya çeşitte pekiştirdi. Ancak, kural olarak, kişi ihtiyaç duyduğu cins ve çeşitlerin özelliklerini ve özelliklerini yaratma uzun sürecine aktif olarak katılmıştır.

Sürüde, sürüde, tarlada, bahçe yatağında vb.

Bir kişi, küçük de olsa kendisini ilgilendiren bir tür kalıtsal farklılığa sahip tek bir hayvanı veya bitkiyi fark etti, bu bireyleri bir kabile için seçti ve onları melezledi. Diğer tüm bireylerin üremesine izin verilmedi. Nesilden nesile, bu kalıtsal özelliğin en belirgin şekilde ifade edildiği bireyler üretici olarak tutuldu. Böylece özellik bu yapay popülasyonda geliştirildi ve biriktirildi.

Yapay seçilim için bazen yavrularda gen kombinasyonları ve dolayısıyla daha çeşitli materyal elde etmek amacıyla seçilimden önce çaprazlama yapılıyordu. Örneğin dünyaca ünlü Rus cinsi Oryol paçalarının atası bu şekilde elde edildi. İlk olarak, Arap binici ırkından bir aygır, bir Danimarka yük atı ile çaprazlandı ve onlardan çıkan aygır, Hollandalı tırıs cinsi bir at ile çaprazlandı. Daha sonra belirli özelliklere göre seçim yapıldı.

2. Yapay seçilimin biçimleri bitki ve hayvan popülasyonlarındaki dış fenotipik özelliklere göre gerçekleştirilir. Mesela önümüzde 1 bin bitkinin yetiştiği bir yonca tarlası var. Her bitkiyi büyümesi sırasında dikkatle inceleyerek, hasat sırasında tohum ve yeşil kütle açısından verimliliklerini dikkate alarak her bakımdan en iyi 50'yi seçtik. Seçilen bu 50 bitkinin tohumlarını birleştirerek, gelecek yıl yeni bir tarla ekeceğiz ve burada verimlilik ve diğer özellikleri iyileştirilmiş bu harika yüksek proteinli yem bitkisi olan yonca popülasyonunu elde etmeyi umuyoruz.

İyileşmeyi başardıysak kitle seçimini şuna göre düşünebiliriz: dış işaretler etkiliydi. Ancak bu seçim şeklinin önemli dezavantajları vardır, çünkü Dış özelliklere göre en iyi genotipi her zaman belirleyemeyiz. Kitle seçilimi, seçilimin en eski biçimidir.

Kitlesel seçilim, bireyler kalitatif, basitçe kalıtsal özelliklere (beyaz veya kırmızı çiçek, boynuzlu veya boynuzsuz hayvan vb.) göre seçildiğinde etkili olabilir. Genellikle çapraz tozlaşan bitkiler için kullanılır. Örneğin, özellikle Vyatka çeşidi olmak üzere yeni çavdar çeşitleri elde edildi.

Şu tarihte: bireysel seçim Bir kişinin ilgisini çeken bir özelliği olan bir bireyi seçerler ve ondan yavrular elde ederler. Bireysel seçilimin uygulamaya konması, yetiştirmenin gelişiminde gerçekten devrim niteliğinde bir aşamaydı. Bu, 19. yüzyılın ortalarında, ünlü Fransız yetiştirici J. Vilmorin'in, bu seçilim biçiminin temel ilkelerini özetlediği zaman gerçekleşti; bunlardan en önemlisi, seçilen bitki veya hayvanların yavruları tarafından değerlendirilmesiydi. Çoğu zaman, bu seçim biçimi, kendi kendine tozlaşan bitkilerle ilgili olarak, yalnızca bir buğday, yulaf veya arpa bireyinin üremeye katıldığı durumlarda kullanılır. Kendi kendine tozlaşan bir bireyin yavrusuna ne ad verilir? temiz hat homozigot formlardan oluşur.

Bireysel seçim tek seferlik olabileceği gibi tekrarlanabilir. Kullanımı sonucunda bir veya daha fazla homozigot saf hat olan çeşitler elde edilir. Ancak saf hatlarda bile mutasyonlar meydana gelir ve heterozigot bireyler ortaya çıkar. 50 bitkinin her birinin tohumları ayrı ayrı incelenir ve böylece seçilen bitkilerin her birinin tüm yavrularının tüm özellikleri değerlendirilir. Bu şekilde seçilen bitkinin sadece fenotipik özellikleri değil, genotipi de değerlendirilir. Bir popülasyondan üstün özelliklere sahip olarak seçilen her bitki veya hayvan, yavrularda da kendi özelliklerini koruyorsa, bireysel seçilim sonraki nesillerde de devam eder.

Bireysel seçilimin toplu seçilime göre avantajı, bireysel torunları analiz ederken genotip değerlendirmesinin doğruluğunda yatmaktadır.

Genotipin son derece doğru bir şekilde değerlendirilmesinin gerekli olduğu, genellikle kalıtılması çok zor olan niceliksel özellikler (buğday başaklarındaki tane sayısı, inek sütünün yağ içeriği vb.) için bireyler seçerken, bireysel seçim yapılır. en etkilisi.

3. Yapay seçilimin yaratıcı rolü Seçilim, kişi için iyileştirilmesi arzu edilen bir organda veya özellikte bir değişikliğe yol açar. Ortak yabani atalardan gelen ırklar ve çeşitler, insanın etkisi altında, onun doğasına uygun olarak farklı yönlerde gelişmiştir. ekonomik amaçlar

, zevkler ve istekler. Birbirlerine ve geldikleri yabani türlere gittikçe daha çok benzemeye başladılar. Yapay seçilimin ırkların ve çeşitlerin evrimindeki rolünü, insanlara uygun olmayan sapmaların basitçe ortadan kaldırıldığı bir elekle karşılaştırmak yanlış olur. İnsanlar için gerekli olan kalıtsal değişikliklere sahip bireylerin seçimi, tamamen yeni çeşit ve ırkların yaratılmasına yol açmaktadır; insanın kendisi tarafından oluşturulan özellik ve özelliklere sahip, daha önce hiç mevcut olmayan organik formlar. Yapay seçilimin yaratıcı rolü budur. Yapay seçilim esastır

itici güç

insan çıkarlarına uyarlanmış yeni hayvan türlerinin ve bitki çeşitlerinin oluşumunda. Yapay seçilim doktrini, evcil hayvan türlerinin ve kültür bitkilerinin çeşitlerinin yaratılmasında binlerce yıllık insan pratiğini teorik olarak genelleştirdi ve modern seçilimin temellerinden biri haline geldi.

III. Bilginin pekiştirilmesi

Laboratuvar çalışmalarının yapılması. Laboratuvar çalışması: “Yapay seçilimin sonuçlarının incelenmesi” Ekipman: çeşitli çeşitler

kapalı bitkiler

(Uzambara menekşeleri, begonyalar vb.).

İşin ilerlemesi

3. Düşündüğünüz çeşitlerin bitki organlarındaki değişimleri hangi faktörlerin etkilediğini tahmin ediniz.

Bunda insanın rolü nedir? 4. “İfadesini nasıl anladığınızı açıklayın” yaratıcı rol

yapay seçilim."

5. Sonuç: Laboratuvar çalışması sırasında düşündüğünüz iç mekan bitki çeşitlerinin ana nedenleri hakkında.

IV. Ev ödevi

Ders kitabı paragrafını inceleyin (Evcil hayvan türlerinin ve kültür bitkilerinin çeşitlerinin çeşitliliğinin nedenleri, yapay seçilim ve formları, yapay seçilimin yaratıcı rolü hakkında C. Darwin).

“Yapay ve doğal seçilimin karşılaştırılması” tablosunu doldurun.

Devam edecek

Vavilov, keşif gezilerinde kültür bitkilerinden oluşan zengin bir koleksiyon topladı, bunlar arasında aile bağlantıları buldu ve bu mahsullerin önceden bilinmeyen ancak genetik olarak kalıtsal olarak yetiştirilebilecek özelliklerini tahmin etti. Belirli kültür bitkilerinin türlerinin, çeşitlerinin ve çeşitlerinin maksimum yoğunlukta olduğu alanların varlığını ve ayrıca bu alanların eski uygarlıkların alanlarıyla ilişkili olduğunu keşfetti.

Araştırma sırasında N.I. Vavilov, kültür bitkilerinin menşeinin yedi ana coğrafi merkezini belirledi.

1. Güney Asya tropik merkezi (Şekil 2) tropik Hindistan, Çinhindi, Güney Çin ve Güneydoğu Asya'yı içermektedir. Merkezde yetiştirilen bitkiler: pirinç, şeker kamışı, salatalık, patlıcan, turunçgiller, mango, muz, hindistancevizi hurması, karabiber - tüm kültür bitkilerinin yaklaşık %33'ü.

Pirinç. 2. Güney Asya tropik merkezi ()

2. Doğu Asya merkezi - Orta ve Doğu Çin, Japonya, Kore, Tayvan (Şekil 3). Soya fasulyesi, darı, karabuğday, erik, kiraz, turp, ceviz, mandalina, hurma, bambu, ginseng (ekili bitkilerin yaklaşık %20'si) buradan gelmektedir.

Pirinç. 3. Doğu Asya merkezi ()

3. Güney Batı Asya merkezi - Küçük Asya, Orta Asya, İran, Afganistan, Güney Batı Hindistan (Şekil 4). Bu merkez buğday, arpa, çavdar, fındık, baklagiller, keten, kenevir, şalgam, sarımsak, üzüm, kayısı, armut, kavun - tüm kültür bitkilerinin yaklaşık% 14'ünün atasıdır.

Pirinç. 4. Güney-Batı Asya merkezi ()

4. Akdeniz merkezi - Akdeniz kıyısındaki ülkeler (Şekil 5). Buradan lahana, şeker pancarı, zeytin, yonca, mercimek, yulaf, keten, defne, kabak, maydanoz, kereviz, üzüm, bezelye, fasulye, havuç, nane, kimyon, yaban turpu, dereotu - kültür bitkilerinin yaklaşık% 11'i geldi.

5. Habeş veya Afrika merkezi - Etiyopya bölgesindeki Afrika'nın Habeş Yaylaları (Şekil 6). Buğday, arpa, sorgum, kahve, muz, susam, karpuz (ekili bitkilerin yaklaşık %4'ü) oradan gelmektedir.

Pirinç. 6. Habeş veya Afrika merkezi ()

6. Orta Amerika merkezi - Güney Meksika (Şekil 7). Fasulye, mısır, ayçiçeği, pamuk, kakao, kabak, tütün, yer elması, papayanın atası kültür bitkilerinin yaklaşık %10'udur.

Pirinç. 7. Orta Amerika Merkezi ()

7. Güney Amerika veya And merkezi - Güney Amerika'nın batı kıyısı (Şekil 8). Patates, domates, ananas, tatlı biber, kınakına, koka çalısı, hevea, yer fıstığı - kültür bitkilerinin yaklaşık %8'i - bu merkezden çıkmıştır.

Pirinç. 8. Güney Amerika veya And merkezi ()

Kültür bitkilerinin en önemli menşe merkezleriyle tanıştık; bunlar sadece bitki zenginliğiyle değil aynı zamanda eski uygarlıklarla da ilişkilendiriliyor.

Referanslar

1. Mamontov S.G., Zakharov V.B., Agafonova I.B., Sonin N.I. Biyoloji. Genel desenler. - Bustard, 2009.
2. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Genel biyolojinin temelleri. 9. sınıf: Genel eğitim kurumlarının 9. sınıf öğrencileri için ders kitabı / Ed. prof. İÇİNDE. Ponomareva. - 2. baskı, revize edildi. - M.: Ventana-Graf, 2005.
3. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Kriksunov E.A. Biyoloji. Genel biyoloji ve ekolojiye giriş: 9. sınıf ders kitabı, 3. baskı, stereotip. - M.: Bustard, 2002.

1. Dic.academic.ru ().
2. Proznania.ru ().
3. Biofile.ru ().

Ev ödevi

1. Yetiştirilen bitki türlerinin menşe merkezlerine ilişkin eksiksiz bir teoriyi kim formüle etti?
2. Kültür bitkilerinin menşeinin ana coğrafi merkezleri nelerdir?
3. Kültür bitkilerinin menşe merkezleri nelerdir?