ГДЗ: Параграф § 66. / Биология 10 класс

Селекция является наукой, так как она основывается на закономерностях генетики, разрабатывает теоретические основы и методы создания новых сортов, пород и штаммов. При этом селекция — это и практический процесс (искусственный отбор и гибридизация), направленный на создание, улучшение и размножение культурных форм организмов с нужными человеку признаками. Эти культурные формы существенно отличаются от своих диких предков, так как созданы под воздействием направленного, а не природного, отбора.

Развитие селекции можно разделить на следующие основные этапы:

• Доместикация: Превращение диких организмов в культурные формы (растения) и домашние (животные), начавшееся в глубокой древности.
• Примитивная селекция: Стихийный, бессознательный отбор лучших особей для размножения, который вели древние земледельцы и скотоводы.
• Научная (комбинационная) селекция: Методический, сознательный отбор и скрещивание (гибридизация), основанные на знании генетики, для получения гибридов с желаемыми комбинациями признаков. Начинается с развития генетики и молекулярных основ наследственности.
• Современные методы: Внедрение мутагенеза (например, радиационного) и полиплоидии для расширения генетической изменчивости и ускорения селекционного процесса.

Учение Н. И. Вавилова о центрах происхождения (генофонда) культурных растений и животных имеет фундаментальное значение:

• Оно позволяет определить географические регионы, где сосредоточено максимальное генетическое разнообразие (генофонд) видов.
• Именно в этих центрах селекционеры могут найти дикие предки и местные сорта (аборигенные популяции), которые являются носителями ценных признаков, таких как устойчивость к болезням, засухе или вредителям.
• Эти центры служат источниками исходного материала для гибридизации и отбора при создании новых сортов и пород.
• Благодаря Вавилову была создана и сохраняется уникальная коллекция семян (ВИР), которая является мировым резервом генетического материала.

Коллекция семян Всесоюзного института растениеводства (ВИР) была создана Н. И. Вавиловым на основе обширных экспедиций, которые он и его сотрудники проводили по всему земному шару. В результате этих экспедиций были собраны тысячи образцов семян культурных растений из центров их происхождения (Средиземноморья, Южной Америки, Восточной Азии, Северной Америки и других регионов). Коллекция постоянно пополнялась и на 1940 год насчитывала более 320 тысяч образцов. Эта коллекция тщательно сохраняется (в виде семян и живых растений) и используется селекционерами для выведения новых сортов.

К достижениям современной селекции относятся:

• Выведение высокопродуктивных сортов: Создание сортов, дающих высокий урожай.
• Создание устойчивых форм: Выведение сортов и пород, устойчивых к распространенным заболеваниям, вредителям или неблагоприятным условиям среды.
• Пример — «Зеленая революция» в земледелии: Вторая половина XX века ознаменовалась созданием низкорослых, карликовых сортов злаков (пшеницы и риса). Эти сорта обладают коротким стеблем, что позволяет продуктам фотосинтеза эффективнее распределяться в зерно, а также делает растения устойчивыми к полеганию (не ложатся на землю при сильном ветре или дожде).
• Создание гибридов с улучшенными качествами: Выведение сортов с высоким содержанием белка, витаминов или улучшенными вкусовыми качествами.

Основные задачи современной селекции:

• Обеспечение продовольственной безопасности человечества в условиях роста населения.
• Повышение продуктивности (урожайности, выхода продукции) существующих сортов, пород и штаммов.
• Создание новых форм, устойчивых к глобальным изменениям климата, новым болезням и вредителям.
• Улучшение качественных характеристик продукции (пищевая ценность, вкусовые свойства, транспортабельность).

В будущем одомашниванию могут подвергнуться новые виды животных (например, некоторые водные организмы для аквакультуры, новые виды насекомых для получения белка) и микроорганизмы (для промышленного производства лекарств, топлива, ферментов). Это будет иметь ценность для человека, поскольку позволит расширить базу пищевых, лекарственных и промышленных ресурсов, снизить нагрузку на дикие популяции и повысить эффективность производства.

Разница между Селекцией и Доместикацией

Селекция — это более широкое понятие, являющееся наукой и процессом, направленным на создание и улучшение сортов, пород и штаммов с заданными человеком признаками. Селекция включает в себя методы гибридизации, искусственного отбора, а в современное время — мутагенеза и генной инженерии. Пример: Выведение современного низкорослого, высокоурожайного сорта пшеницы.

Доместикация — это исторически первый этап селекции, процесс превращения диких форм организмов в культурные (одомашненные) формы. Доместикация представляет собой начальный, длительный период неосознанного или примитивного отбора, который привел к приручению и одомашниванию. Пример: Превращение дикого волка в домашнюю собаку или диких злаков в культурные пшеницу и ячмень около 10 тысяч лет назад. Доместикация заложила основу, а селекция продолжила и углубила работу по улучшению этих форм.

Определение Центра Происхождения

На карте (Рис. 244) Южная Америка обозначена как один из регионов, входящих в Андийский центр происхождения культурных растений (обозначен цифрой 7). Следовательно, клубника, происходящая из этого региона, относится к Андийскому центру.

Анализ Таблицы Одомашнивания Животных

Согласно таблице, раньше других было одомашнено животное с самым большим временем доместикации — Собака. Время доместикации: 12-10 тыс. лет назад. Её дикий предок — Волк.

Использование Генетических Формул в Селекции

Селекционеры используют законы генетики, такие как законы Менделя, для прогнозирования результатов скрещивания и планирования отбора. Скрещивание двух гетерозиготных особей (\( \mathrm{Aa} \times \mathrm{Aa} \)) по моногибридному типу (с учетом одного признака) позволяет получить следующее распределение генотипов в потомстве (\( \mathrm{F}_{2} \)) с расчетной частотой:

• Гомозиготы по доминантному признаку (\( \mathrm{AA} \)): \( \frac{1}{4} \) или 25%
• Гетерозиготы (\( \mathrm{Aa} \)): \( \frac{2}{4} \) или 50%
• Гомозиготы по рецессивному признаку (\( \mathrm{aa} \)): \( \frac{1}{4} \) или 25%

Общая формула для генотипического расщепления — \( 1 : 2 : 1 \). Это соотношение позволяет селекционеру рассчитать, сколько потомков с желаемым генотипом (например, гомозиготных \( \mathrm{AA} \), которые будут «чистой линией») он сможет получить в результате данного скрещивания, и выбрать эффективные методы отбора.