На каких биологических свойствах организма основан искусственный отбор
Искусственный отбор — отбор , производимый человеком, с целью выделения и сохранения особей с наиболее полезными для человека признаками.
Факторы, влияющие на искусственный отбор:
степень изменчивости исходного материала
количество исходных особей
контролируемое скрещивание
Не все виды организмов одинаково поддаются искусственному отбору. Так, пород лошадей меньше, чем собак и кошек. Не все виды значительно изменяются под действием искусственного отбора. Под действием искусственного отбора очень слабо изменились верблюды, северный олень, яки. Это связано с тем, что условия существования после одомашнивания не очень отличаются от их естественной среды обитания.
Дикий верблюд. Домашний верблюд.
Бессознательный искусственный отбор — сохранение “лучших” и отбраковывания “худших” организмов, производимый человеком в процессе жизнедеятельности (в быту). Наиболее древняя форма искусственного отбора.
Примеры:
Одомашнивание животных: отбор наиболее спокойных лошадей, менее агрессивных собак, менее вредных кошек
Введение в культуру растений: с наиболее сладкими плодами, наиболее неприхотливых, морозостойких, красивоцветущих и т.п.
Процесс окультуривания растений постоянно идет на территориях пересечения местообитаний дикорастущих плодовых форм с земледельческими районами. При этом развитие земледелия и плодоводства, особенно в новых районах, стимулирует этот процесс, приводит к одомашниванию видов, появлению новых культурных растений, что можно наблюдать и в наше время на приусадебных участках многих населенных пунктов Кавказа, Средней Азии, Поволжья, там, где наряду с посадками лучших сортов плодовых и ягодных культур встречаются дикорастущие формы яблони, груши, лещины.
Методический искусственный отбор — отбор, производимый человеком, с целью выведения нового сорта или породы, обладающих определенными признаками.
Исходя из поставленной задачи, селекционер отбирает из исходного материала особей, в которых намечаются, хотя бы в зачаточной степени, интересующие его признаки. Для отобранных экземпляров создаются соответствующие условия жизни и особый уход. Анализируются возможные пути скрещивания. Затем, начиная уже с первого потомства, методически из поколения в поколение ведется строгий отбор лучшего материала и выбраковка всего того, что не удовлетворяет предъявляемым требованиям.
Методический отбор — основа селекции. Сформировался методический отбор в XVIII веке и полностью сохранил свое значение в современном растениеводстве и животноводстве. Применяя методический отбор, человек создал большое многообразие сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.
Массовый искусственный отбор — размножение основной группы особей с выбраковкой отдельных особей, по фенотипу (совокупности признаков) не соответствующих породным или сортовым стандартам.
Цель: сохранение постоянства породных или сортовых качеств.
Индивидуальный искусственный отбор — отбор и размножение отдельных особей с определенными генотипами.
Цель: совершенствование породных и сортовых качеств; создание новых пород/сортов.
Сравнение естественного и искусственного отбора
| естественный отбор | искусственный отбор |
|---|---|
| отбирающий фактор: условия среды | отбирающий фактор: человек |
| критерий: приспособленность к условиям среды | критерий: полезность для человека |
| значение для организма: повышает приспособленность организмов к условиям среды | значение для организма: часто не способны к самостоятельному существованию в природной среде |
| сроки: длительные | сроки: короткие |
| результат: новый вид | результат: новый сорт, порода, штамм |
Источник
Ряд последовательных стадий выведения культурной кукурузы из дикорастущих предков
Иску́сственный отбо́р, наро́дная селе́кция — выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном или декоративном отношении особей животных и растений для получения от них потомства с желаемыми свойствами.
Результатом искусственного отбора является многообразие сортов растений и пород домашних животных.
Формы[править | править код]
- Бессознательный — при этой форме отбора сохраняются лучшие экземпляры без постановки определённой цели;
- Методический — человек целенаправленно подходит к созданию новой породы или сорта, ставя перед собой определённые задачи. Методический отбор — творческий процесс, дающий более быстрые результаты, чем бессознательный. В основе такого способа разведения лежит изменчивость признаков, их наследуемость и отбор.
- Методический в свою очередь делится на Однократный и Многократный. В свою очередь однократным является отбор в одном поколении. Многократным является отбор в течение ряда поколений по одним и тем же признакам, пока не будет достигнуто значительное улучшение требуемого признака.[1]
В селекции[править | править код]
Искусственный отбор — один из основных методов селекции, который может использоваться как самостоятельно, так и в комбинации с другими методами.
Например, гибридизация близкородственных организмов даёт широкий спектр изменчивости, который служит плодотворным материалом для искусственного отбора.
Искусственный отбор был основным фактором появления домашних животных и культурных растений.
В понятие искусственный отбор входит избирательный отбор животных или растений селекционером, у которых под влиянием внешней среды и изменением привычек возникли приспособления полезные не для самого животного или растения, а для человека. Ч. Дарвин объяснял возникновение таких приспособлений тем, что человек во власти накоплять изменения, которые доставляет ему природа, путём подбора малозаметных отклонений. Следовательно, одним из важнейших факторов искусственного отбора является изменчивость. Без изменчивости невозможно существование ни естественного, ни искусственного отбора. И поскольку изменения у животных или растений возникают случайно, то вероятность их возникновения тем больше, чем больше имеется особей.
Вторым важным фактором искусственного отбора является наследственность. Дарвин открыл в природе закон длящейся в поколениях изменчивости. Согласно этому закону изменения, происходящие в органах животных или в растениях, при сохранении условий, их вызвавших, сохраняются и усиливаются в последующих поколениях. Таким образом, наследственность не только сохраняет изменения, но и закрепляет их в последующих поколениях.
Действие искусственного отбора сводится не только к наследованию изменений, главным фактором здесь является человек, который и обеспечивает отбор.
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Дарвин Ч. Глава I // О происхождении видов в царствах животном и растительном путём естественного подбора родичей или о сохранении усовершенствованных пород в борьбе за существование / пер. С. А. Рачинский — СПб.: Глазунов, Александр Ильич (издатель), 1864. — С. 6—35.
- Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н. Эволюция органического мира. — М.: Наука, 1996. — С. 52—55. — ISBN 5-02-006043-7.
- Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. В 3 томах. Том 2. — М.: Мир, 1996. — С. 291—294. — ISBN 5-03-001602-3.
Источник
Селекция — это наука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
Задачи современной селекции:
- повышение продуктивности организмов;
- улучшение качества продукции (вкуса, внешнего вида, химического состава);
- улучшение хозяйственно важных физиологических свойств (устойчивости к болезням и вредителям, отзывчивости на удобрения или корм).
Сорт, порода, штамм — это искусственно созданная устойчивая группа (популяция) живых организмов, имеющая определённые наследственные особенности.
Все особи такой группы имеют сходные морфологические и физиологические признаки, однотипную реакцию на изменение факторов внешней среды, определённый уровень продуктивности.
1. Искусственный отбор используется для сохранения и размножения особей с желаемой комбинацией признаков. Различают массовый и индивидуальный отбор.
При массовом отборе одновременно отбирают большое число особей с нужным признаком, остальные выбраковывают. Это отбор по фенотипу, он не даёт генетически однородного материала. Повторяется многократно.
При индивидуальном отборе (по генотипу) выделяют одну особь с необходимыми признаками и получают от неё потомство.
2. В селекционной работе используют следующие методы гибридизации: инбридинг, аутбридинг и отдалённую гибридизацию.
Инбридинг — близкородственное скрещивание.
При инбридинге скрещиваются потомки с родительскими формами или потомки одних и тех же родителей. Этот тип скрещивания применяют для получения чистых линий, т. е. перевода большинства генов в гомозиготное состояние и закрепления ценных признаков. Нежелательным последствием близкородственного скрещивания является инбредная депрессия — снижение продуктивности и жизнеспособности потомства из-за проявления рецессивных мутаций.
Аутбридинг — неродственное (межпородное или межсортовое) скрещивание.
При неродственном скрещивании может наблюдаться эффект гетерозиса (гибридной силы) — повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гетерозис проявляется у гибридов первого поколения и обусловлен переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. При этом нежелательные рецессивные мутации становятся скрытыми. При половом размножении в следующих поколениях степень гетерозиготности уменьшается и эффект гибридной силы исчезает. Он может сохраняться только при вегетативном размножении.
Отдалённая гибридизация — скрещивание организмов, относящихся к разным видам и родам.
Осуществляется с трудом, а полученные гибриды бесплодны из-за затруднения конъюгации хромосом разных видов в профазе (I) мейоза. Разработаны методы преодоления бесплодия.
3. Искусственный (индуцированный) мутагенез используют для увеличения разнообразия исходного материала. Мутагенез вызывают действием мутагенных факторов, например, рентгеновского облучения. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер отбирает организмы с новыми полезными свойствами.
Геномной мутацией является полиплоидия, т. е. кратное увеличение числа хромосомных наборов. Используется в селекции растений. Полиплоидия позволяет избежать бесплодия межвидовых гибридов. Кроме того, многие полиплоидные формы культурных растений (пшеницы, картофеля, овощных культур) имеют более высокую урожайность, чем родственные диплоидные виды.
Искусственно полиплоидию вызывают обработкой растений колхицином. Колхицин разрушает нити веретена деления и препятствует расхождению гомологичных хромосом в процессе мейоза.
Для успешной селекционной работы в первую очередь необходим разнообразный исходный материал.
Поиск исходного материала облегчает закон гомологических рядов наследственной изменчивости, открытый Н. И. Вавиловым.
Родственные роды и виды живых организмов характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Если известны формы изменчивости одного вида, то можно предположить, что подобные формы будут существовать и у других близкородственных видов.
Н. И. Вавилов установил также семь центров происхождения культурных растений и основал мировую коллекцию семян культурных растений и их диких сородичей.
Название центра | Примеры культурных растений |
| Южноазиатский тропический | Рис, сахарный тростник, цитрусовые, огурец, баклажан |
| Восточноазиатский | Соя, просо, гречиха, слива, вишня, яблоня |
| Юго-Западноазиатский | Пшеница, лён, рожь, горох, репа, чечевица, чеснок, виноград, морковь |
| Средиземноморский | Капуста, свекла, петрушка, маслины, лук |
| Абиссинский | Твёрдая пшеница, ячмень, кофейное дерево, банан, арбуз |
| Центральноамериканский | Кукуруза, какао, перец, фасоль, хлопчатник, тыква |
| Южноамериканский | Картофель, табак, ананас |
Источник
Видовое многообразия всего живого на Земле обеспечивается действием естественного и искусственного отбора. Естественный отбор протекает в природе и может менять направление в зависимости от изменяющихся условий среды. Искусственный отбор направляется человеком.
Материал подготовлен совместно с учителем высшей категории
Опыт работы учителем биологии – 23 лет.
Определение
Естественный отбор – главная движущая сила эволюции, приводящий к формированию приспособленности организмов к среде и появлению новых видов. Под естественным отбором понимают процесс избирательного выживания и размножения наиболее приспособленных организмов. Термин ввёл натуралист Чарльз Дарвин.
Причинами естественного отбора являются борьба за существование и наследственная изменчивость, поставляющая материал для отбора. Дарвин выделял три формы борьбы за существование:
- борьба с неблагоприятными условиями;
- межвидовая борьба;
- внутривидовая борьба.
Рис. 1. Различные виды воробьёв, возникшие в результате действия естественного отбора.
Искусственный отбор – выборка и закрепление в геноме особей определённых признаков, полезных для человека. Искусственный отбор лежит в основе селекции. Отбирая «рабочих» особей, человек скрещивает их для усиления полезных признаков. Изначально, без знаний генетики и селекции, выведение новых пород, сортов, штаммов человеком носило спонтанный характер. Постепенно человек с помощью селекции и генной инженерии научился чётко достигать поставленных целей.
Примером искусственного отбора является вся сельскохозяйственная деятельность, примером естественного отбора – возникновение новых видов в природе, например, устойчивых к пестицидам насекомых, поедающих нейлон бактерий. Человек благодаря селекции вывел линии молочных и мясных коров, собак, кукурузу, винные бактерии, высокопроизводительный хлопчатник.
Рис. 2. Сравнение дикой и окультуренной кукурузы.
Сравнение
Несмотря на особенности протекания процессов, между двумя видами отбора существуют определённые сходства:
- исходным материалом являются индивидуальные особенности организма, возникшие в результате наследственной изменчивости;
- благоприятные, необходимые (человеку или самому организму) признаки закрепляются, передаются по наследству;
- особи с неблагоприятными признаками уничтожаются, отбраковываются либо человеком, либо в процессе эволюции.
Описание различий представлено в таблице сравнения искусственного и естественного отбора.
Признаки отбора | Сравнительная характеристика | |
Естественный отбор | Искусственный отбор | |
Объект | Популяция | Отдельная особь или группа |
Место | Естественные экосистемы | Фермы, селекционные станции, питомники |
Продолжительность | Непрерывно, на протяжении нескольких тысячелетий | Несколько лет, в среднем – 10 лет для получения новой породы или нового сорта |
Фактор | Условия и влияние среды | Действия человека |
Критерий | Приспособленность к условиям среды | Соответствие потребностям человека |
Формы | – Движущий отбор – направлен в сторону лучшей приспособленности популяции к изменившимся условиям среды; – стабилизирующий отбор – сохранение полезных признаков в относительно постоянных условиях; – дизруптивный отбор – закрепление в популяции противоположных вариантов одного признака | – Бессознательный отбор – закрепление в популяции лучших признаков случайно, без определённой цели; – методический отбор – целенаправленные действия человека по сохранению в популяции определённого признака |
Результат | Появление новых видов | Получение новых пород, сортов, штаммов |
Рис. 3. Формы естественного отбора.
Значение
Несмотря на разность подходов, не следует противопоставлять виды отбора. Искусственный отбор неразрывно связан с естественным, так как изначально человек использовал для отбора диких особей, сформировавшихся в естественных условиях. В то же время природа может самостоятельно воздействовать на уже выведенные человеком породы и сорта.
ТОП-4 статьикоторые читают вместе с этой
Действие искусственного и естественного отбора влияет на биологическое разнообразия, увеличивая его. Кроме того, человек может выращивать в искусственных условиях более производительных особей, мало зависящих от факторов внешней среды.
В большинстве случае выведенные человеком особи не способны к самостоятельной жизни в дикой природе.
Что мы узнали?
Из урока узнали о сходствах и различиях искусственного и естественного отбора. За искусственный отбор отвечает человек, культивируя организмы с полезными для себя признаками. Благодаря искусственному отбору человек создал культурные формы растений, животных, микроорганизмов, благодаря которым получает пищу, лекарства, ткань и другое. Естественный отбор происходит без участия человека в процессе эволюции на протяжении тысяч лет. В основе обоих видов отбора лежит наследственная изменчивость.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.2. Всего получено оценок: 390.
Источник
Раздел ЕГЭ: 6.2. Развитие эволюционных идей. Значение эволюционной теории Ч. Дарвина. Взаимосвязь движущих сил эволюции. Формы естественного отбора, виды борьбы за существование. Синтетическая теория эволюции. Элементарные факторы эволюции. Исследования С.С. Четверикова. Роль эволюционной теории в формировании современной естественнонаучной картины мира
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР
Естественный отбор (по Ч. Дарвину) — сохранение полезных индивидуальных различий или изменений и уничтожение вредных. Отбор всегда идёт по фенотипам: точкой отбора является конкретный результат реализации генотипа в виде определённого признака или свойства.
Естественный отбор — это выживание и оставление потомства наиболее приспособленными особями и гибель наименее приспособленных. Сущность естественного отбора заключается в дифференцированном (неслучайном) сохранении в популяции определенных генотипов и избирательном их участии в передаче генов следующему поколению.
Результаты естественного отбора:
- Многообразие видов (творческий характер)
- Приспособление видов к условиям среды (направленный характер)
- Повышение организации и усложнение живых существ
Формы естественного отбора:
Движущий. Отсев мутаций с одним средним значением признака, которые заменяются мутациями с другим средним значением признака в изменённых условиях среды. Пример: ► устойчивость насекомых к ядохимикатам.
Стабилизирующий. Поддержание среднего значения в относительно постоянных условиях среды, выбраковка мутационных отклонений от ранее сформировавшейся нормы. Пример: ► насекомоопыляемые цветки соответствуют размерам насекомых.
Разрывающий (дизруптивный). Благоприятствует более чем одному фенотипу и направлен против средних форм, результат — образование нескольких разных фенотипических групп. Пример: ► сохранение на островах насекомых без крыльев или с хорошо развитыми крыльями
Групповой. Даёт преимущественное размножение особей какой-либо группы, соревнующейся с другими группами в создании и поддержании целостности над организменных систем.
Индивидуальный. Дифференцированное размножение отдельных особей, обладающих преимуществами в борьбе за существование в пределах популяции.
Половой отбор. Естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола, ориентированный на успех в размножении (демонстрация оперения или силы).
В природе ни одна из форм естественного отбора не существует в чистом виде, а наоборот, имеются разнообразные их комбинации, и по мере изменения условий среды на первый план выходит то одна, то другая из них.
ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР
Искусственный отбор: человек сознательно отбирает особей с полезными (для него) свойствами, осуществляет скрещивание, получает потомство и вновь производит отбор по данным признакам.
Формы искусственного отбора:
- Бессознательный. Сохранение и размножение наиболее ценных для человека признаков организма за счёт массовой выбраковки менее продуктивных особей.
- Сознательный (методический). Человек осмысленно выбирает именно те формы организмов, которые ему нужны, при этом сам конструирует их параметры. Сознательный отбор делится на одно- и многократный.
Это конспект для 10-11 классов по теме «Естественный отбор. Искусственный отбор». Выберите дальнейшее действие:
- Вернуться к Списку конспектов по Биологии.
- Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по биологии
Источник