تبدأ الفترة الحديثة لتطور التربية مع التكوين علم جديد- علم الوراثة. علم الوراثة هو علم يدرس الوراثة وتنوع الكائنات الحية. قدم ج. مندل (1822-1884) مساهمة مهمة جدًا في توضيح جوهر الوراثة ، حيث تكمن معظم تجاربه في عبور النباتات. البحث المعاصربالوراثة. تشيكي الجنسية ، راهب من دير الفرنسيسكان في برون (الآن برنو) ، ج. مندل ، في الوقت نفسه ، درس العلوم الطبيعية في مدرسة حقيقية وكان مهتمًا جدًا بالبستنة. لسنوات عديدة ، كرس كل وقت فراغه لإجراء تجارب على عبور النباتات المزروعة المختلفة. نتيجة لذلك ، تم اكتشاف أنماط انتقال السمات إلى النسل. أعلن G.Mendel عن نتائجه في اجتماع "جمعية علماء الطبيعة" في برنو ، ثم نشرها في عام 1866 في الأعمال العلمية لهذه الجمعية. ومع ذلك ، تناقضت هذه الأحكام مع الأفكار الموجودة آنذاك حول الوراثة ، وبالتالي تم الاعتراف بها بعد 34 عامًا من إعادة اكتشافها.

في عام 1900 ، ظهرت ثلاثة أعمال في وقت واحد ، قام بها ثلاثة علماء وراثة: هوغو دي فريس من هولندا ، ك. كورينس من ألمانيا و إي. سيرماك من النمسا. وأكدوا قوانين الوراثة التي اكتشفها ج. مندل.

يُطلق على العمل المنشور لـ de Vries و Correns و Cermak عادةً إعادة اكتشاف قوانين مندل ، ويعتبر عام 1900 التاريخ الرسمي لبداية وجود علم الوراثة التجريبي كعلم مستقل.

تم فصل علم الوراثة كعلم مستقل عن علم الأحياء بناءً على اقتراح العالم الإنجليزي باتسون في عام 1907. كما اقترح اسم العلم - علم الوراثة.

منذ إعادة اكتشاف قوانين مندل ، حدد N.P. Dubinin (1986) ثلاث مراحل في تطوير علم الوراثة.

المرحلة الأولى - هذا هو عصر علم الوراثة الكلاسيكي ، والذي استمر من عام 1900 إلى عام 1930. لقد كان الوقت الذي تم فيه إنشاء نظرية الجين ونظرية الكروموسوم للوراثة. كما كان لتطوير عقيدة النمط الظاهري والنمط الجيني ، وتفاعل الجينات ، والمبادئ الجينية للاختيار الفردي في التربية ، وعقيدة تعبئة الاحتياطيات الجينية للكوكب لأغراض الانتقاء أهمية كبيرة. تستحق بعض اكتشافات هذه الفترة إشارة خاصة.

ابتكر عالم الأحياء الألماني أوغست وايزمان (1834-1914) نظرية توقعت من نواح كثيرة نظرية الكروموسوم في الوراثة.

فرضيات وايزمان حول معنى تقسيم الاختزال. بالإضافة إلى ذلك ، ميز بين السمات الموروثة والسمات المكتسبة تحت تأثير الظروف الخارجية أو الممارسة.

حاول A. Weisman أن يثبت تجريبيًا عدم قابلية التوريث للضرر الميكانيكي (على مدار الأجيال ، قطع ذيولها ، لكنه لم ينجب ذرية عديمة الذيل).

إضافي المفهوم العامتم تنقيح A. Weisman مع الأخذ في الاعتبار بيانات علم الخلايا والمعلومات حول دور النواة في وراثة السمات. على العموم ، كان أول من أثبت استحالة وراثة السمات المكتسبة في مرحلة التطور ، وشدد على استقلالية الخلايا الجرثومية ، وأظهر أيضًا الأهمية البيولوجية لتقليل عدد الكروموسومات في الانقسام الاختزالي كآلية للحفاظ على ثبات مجموعة الكروموسوم ثنائية الصبغيات للأنواع وأساس التباين التوليفي.

في عام 1901 ، صاغ ج. دي فريس نظرية الطفرة ، والتي تتوافق إلى حد كبير مع نظرية التباين (1899) لعالم النبات الروسي إس آي. كورزينسكي (1861-1900). وفقًا لنظرية الطفرات Korzhinsky - De Vries ، فإن السمات الوراثية ليست ثابتة تمامًا ، ولكنها يمكن أن تتغير فجأة بسبب التغيرات - الطفرات في ميولها.

أهم معلم في تطور علم الوراثة - إنشاء نظرية الكروموسوم للوراثة - يرتبط باسم عالم الأجنة وعالم الوراثة الأمريكي توماس جينت مورغان (1866-1945) ومدرسته. بناءً على تجارب ذبابة الفاكهة - ذبابة الفاكهة سوداء البطنبحلول منتصف العشرينات من القرن الحالي ، شكل مورغان فكرة الترتيب الخطي للجينات في الكروموسومات وخلق النسخة الأولى من نظرية الجين - الناقل الأولي للمعلومات الوراثية. أصبحت مشكلة الجين هي المشكلة المركزية في علم الوراثة. يتم تطويره في الوقت الحاضر.

استمر مبدأ التباين الوراثي في ​​أعمال العالم السوفيتي نيكولاي إيفانوفيتش فافيلوف (1887-1943) ، الذي صاغ في عام 1920 قانون التباين الوراثي المتماثل. لخص هذا القانون كمية هائلة من المواد المتعلقة بالتوازي مع تنوع الأجناس والأنواع المرتبطة ارتباطًا وثيقًا ، وبالتالي ربط علم اللاهوت النظامي والجينات معًا. كان القانون خطوة رئيسية نحو التوليف اللاحق لعلم الوراثة والعقيدة التطورية. قام N.

في نفس الفترة ، بدأت بعض مجالات علم الوراثة الأخرى المهمة للزراعة في التطور بسرعة. تشمل هذه الأعمال دراسة أنماط وراثة الصفات الكمية (على وجه الخصوص ، الدراسات التي أجراها عالم الوراثة السويدي G. تهجين نباتات الفاكهة (I V. Michurin في روسيا و L. Burbank في الولايات المتحدة الأمريكية) ، العديد من الدراسات حول علم الوراثة الخاص أنواع مختلفةالنباتات المزروعة والحيوانات الأليفة.

ينتمي تطور علم الوراثة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية أيضًا إلى هذه المرحلة. في سنوات ما بعد أكتوبر ، تم تشكيل ثلاث مدارس وراثية برئاسة علماء بارزين - N.K.Koltsov (1872-1940) في موسكو ، و Yu. A. Filipchenko (1882-1930) و N. تطوير البحث في علم الوراثة.

المرحلة الثانية, - هذه هي مرحلة الكلاسيكية الجديدة في علم الوراثة ، والتي استمرت من عام 1930 إلى عام 1953. يبدأ المرحلة الثانيةيمكن أن يترافق مع اكتشاف O. Avery في عام 1944 لمادة الوراثة - الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA).

يرمز هذا الاكتشاف إلى بداية مرحلة جديدة في علم الوراثة - ولادة علم الوراثة الجزيئي ، الذي شكل الأساس لعدد من الاكتشافات في علم الأحياء في القرن العشرين.

خلال هذه السنوات ، تم اكتشاف إمكانية إحداث تغييرات اصطناعية في الجينات والكروموسومات (الطفرات التجريبية) ؛ وجدت أن الجين نظام معقد، سحق إلى أجزاء. أثبتت مبادئ علم الوراثة السكانية وعلم الوراثة التطوري ؛ تم إنشاء علم الوراثة البيوكيميائية ، والذي أظهر دور الجينات في جميع عمليات التخليق الحيوي الرئيسية في الخلية والكائن الحي ؛

تشمل إنجازات هذه الفترة في المقام الأول الطفرات الاصطناعية. تم الحصول على البيانات الأولى التي يمكن أن تحدث الطفرات بشكل مصطنع في عام 1925 في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية بواسطة G.A Nadson و G. S. 1927 د تجارب أمريكان ميلر على تأثيرات الأشعة السينية.

اكتشف عالم الأحياء الأمريكي جيه ستادلر (1927) تأثيرات مماثلة في النباتات. ثم تم اكتشاف أن الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تسبب أيضًا طفرات ، وأن الحرارة لها نفس القدرة ، وإن كانت إلى حدٍّ ضعيف. وسرعان ما ظهرت معلومات تفيد بإمكانية حدوث طفرات مواد كيميائية. اكتسب هذا الاتجاه نطاقًا واسعًا بفضل البحث الذي أجراه I. A.Rapoport في الاتحاد السوفياتي و S. Auerbach في بريطانيا العظمى. باستخدام طريقة الطفرات المستحثة ، بدأ العلماء السوفييت بقيادة A. S. Serebrovsky (1892-1948) في دراسة بنية الجين في ذبابة الفاكهة Melanogaster. في دراستهم (1929-1937) أظهروا لأول مرة هيكلها المعقد.

في نفس المرحلة من تاريخ علم الوراثة ، ظهر اتجاه وتطور يهدف إلى دراسة العمليات الجينية في التطور. تعود الأعمال الأساسية في هذا المجال إلى العالم السوفيتي S. S. Chetverikov (1880–1959) ، وعلماء الوراثة البريطانيون R. Fisher و J. Haldane ، وعالم الوراثة الأمريكي S. Wright. أجرى S. S. Chetverikov ومعاونوه الدراسات التجريبية الأولى للتركيب الجيني للمجموعات الطبيعية على عدة أنواع من ذبابة الفاكهة. أكدوا أهمية عملية الطفرة في التجمعات الطبيعية. ثم تابع ن. ب. دوبينين هذه الأعمال في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وف.

في مطلع الأربعينيات من القرن الماضي ، وضع جيه بيل (مواليد 1903) وإي. تاتوم (1909-1975) أسس علم الوراثة البيوكيميائية.

تعود الأولوية في فك رموز بنية جزيء الحمض النووي لعالم الفيروسات الأمريكي جيمس ديو واتسون (مواليد 1928) والفيزيائي الإنجليزي فرانسيس كريك (مواليد 1916) ، الذي نشر نموذجًا هيكليًا لهذا البوليمر في عام 1953.

من هذه اللحظة ، أي من عام 1953 ، تبدأ المرحلة الثالثة في تطوير علم الوراثة - عصر علم الوراثة الاصطناعية. . عادة ما تسمى هذه المرة بفترة الجينات الجزيئية.

المرحلة الثالثة ، الذي بدأ ببناء نموذج DNA ، واستمر مع اكتشاف الشفرة الوراثية في عام 1964. تتميز هذه الفترة بالعديد من الأعمال المتعلقة بفك تشفير بنية الجينوم. لذلك ، في نهاية القرن العشرين ، ظهرت معلومات حول فك شفرة جينوم ذبابة الفاكهة ، وفقًا لما جمعه العلماء خريطة كاملةنبات الأرابيدوبسيس أو الخردل الصغير ، تم فك شيفرته بواسطة الجينوم البشري.

يسمح فك رموز الأقسام الفردية فقط من الحمض النووي للعلماء بالحصول على نباتات معدلة وراثيًا ، أي نباتات ذات جينات مُدخلة من كائنات أخرى. هذه النباتات ، وفقًا لبعض المصادر ، تُزرع في مساحة مساوية لبريطانيا العظمى. هذا هو أساسا الذرة والبطاطا وفول الصويا. في الوقت الحاضر ، الجينات ، بعد اقتحام العديد من المجالات المعقدة. يكفي أن نذكر إنجازات الهندسة الوراثية في الحصول على هجينة جسدية ومعدلة وراثيا ، وإنشاء أول خريطة للجينوم البشري (فرنسا ، 1992 ؛ الولايات المتحدة الأمريكية ، 2000) ، إنتاج الأغنام المستنسخة (اسكتلندا ، 1997) ، الخنازير المستنسخة ( الولايات المتحدة الأمريكية ، 2000) ، إلخ.

يُطلق على بداية القرن الحادي والعشرين فترة ما بعد الجينوم ، ومن الواضح أنها ستتميز باكتشافات جديدة في مجال علم الوراثة المتعلقة باستنساخ الكائنات الحية ، وإنشاء كائنات حية جديدة تعتمد على آليات الهندسة الوراثية.

إن الطرق المتراكمة حتى الآن تجعل من الممكن فك شفرة جينومات الكائنات المعقدة بشكل أسرع ، بالإضافة إلى إدخال جينات جديدة فيها.

الاكتشافات الكبرى في مجال علم الوراثة:

1864 - القوانين الأساسية لعلم الوراثة (ج. مندل)

1900 - أعيد اكتشاف قوانين جي مندل ( G. de Vries، K. Correns، E. Cermak)

1900-1903 - نظرية الطفرة (ج. دي فريس)

1910 - نظرية الكروموسومات في الوراثة (تي مورغان ، تي بوفيري ، دبليو سيتون)

1925-1938 - "جين واحد - بروتين واحد" (جيه بيل ، إي تاتوم)

1929 - تقسيم الجينات (أ.س.سيريبروف ، ن.ب. دوبينين)

1925 - الطفرات الاصطناعية (ج.أ.نادسون ، جي إس فيليبوف)

1944 - DNA - الناقل للمعلومات الوراثية (O. Avery، K. McLeod)

1953 - النموذج الهيكلي للحمض النووي (جيه واتسون ، إف كريك)

1961 – الكود الجيني (إم. نيرنبرغ ، ر. هولي ، ج. خورانا)

1961 - مبدأ التشغيل لتنظيم الجينات وتنظيم نشاط الجينات في البكتيريا (إف جاكوب ، جيه مونو)

1959 - التوليف الجيني (ج. خورانا )

1974-1975 - طرق الهندسة الوراثية ( كيه موراي ، إن موراي ، دبليو بينتون ، آر ديفيز ، إي. سوزين ، إم.جرانستين ، دي.هوجنيس)

1978-2000 - تسلسل الجينوم (إف بلاتنر ، آر كلايتون ، إم آدامز وآخرون)

الطرق الجينية

الهجين - صيتم إجراء تحليل لأنماط وراثة السمات الفردية وخصائص الكائنات الحية أثناء التكاثر الجنسي ، بالإضافة إلى تحليل تنوع الجينات وتوليفاتها (التي طورها G.Mendel).

سيولوجي - معباستخدام المجاهر الضوئية والإلكترونية ، تتم دراسة الأسس المادية للوراثة على المستويات الخلوية ودون الخلوية (الكروموسومات ، الحمض النووي).

سيتوجينتيك - معيوفر توليف الطرق الهجينة والخلوية دراسة النمط النووي والتغيرات في بنية وعدد الكروموسومات.

الإحصاء السكاني - حوليعتمد على تحديد تواتر حدوث جينات مختلفة في مجموعة سكانية ، مما يجعل من الممكن حساب عدد الكائنات غير المتجانسة وبالتالي التنبؤ بعدد الأفراد الذين لديهم مظهر مرضي (متحور) لعمل الجين.

الكيمياء الحيوية-اضطرابات التمثيل الغذائي (البروتينات والدهون والكربوهيدرات ، المعادن) الناتجة عن الطفرات الجينية.

الرياضيات - صيتم إجراء حساب كمي لميراث السمات.

علم الوراثة -معبر عنها في تجميع النسب. يسمح لك بتعيين نوع وطبيعة وراثة السمات.

علم الوراثة -يسمح لك بتتبع عمل الجينات في العملية التنمية الفردية؛ بالاشتراك مع طريقة كيميائية حيوية ، فإنه يسمح بإثبات وجود جينات متنحية في حالة متغايرة الزيجوت بواسطة النمط الظاهري.

علم الوراثة هو علم يدرس خاصيتين للكائنات الحية - الوراثة والتنوع. التقدم في علم الوراثة أهمية عظيمةللطب والزراعة وعلم الأحياء.

الوراثة

تُفهم الوراثة على أنها خاصية الكائنات الحية لنقل خصائصها وخصائصها إلى النسل. بفضل الوراثة ، يتم الحفاظ على سلالة أو أخرى ونوع من الحيوانات ، ومجموعة متنوعة من النباتات على مدى أجيال عديدة.

تقلب

التباين هو خاصية الكائنات الحية لاكتساب سمات جديدة تختلف عن الصفات الأم. إذا تم إصلاح هذه العلامات في الأجيال اللاحقة ، فإنها تتحدث عن التباين الوراثي.

أرز. 1. تقلب التعديل.

يحدد التباين تنوع الخصائص والبيانات الخارجية داخل نفس النوع.

الناقل المادي للمعلومات حول خصائص الخلية هو الحمض النووي. إنه جزء من الكروموسومات - هياكل نواة الخلية التي تخزن المعلومات الوراثية.

أعلى 4 مقالاتالذين قرأوا مع هذا

وفقًا لوجهات النظر الحديثة للوراثة ، يتم تحديد الاختلافات بين الأنواع والكائنات الحية داخل الأنواع من خلال الاختلافات في البروتينات التي يتم تكوين الكائنات الحية منها.

يحتوي الجين على معلومات حول بنية بروتين معين. الجين هو جزء من جزيء الحمض النووي.

أرز. 2. الجنرال.

تتم قراءة المعلومات من الجينات ، والتي يتم تنفيذها بعد ذلك عند تكوين جزيئات البروتين.

الطراز العرقى

يتميز كل نوع من الكائنات الحية بعدد وشكل معين من الكروموسومات - التركيب الوراثي الخاص بها. على سبيل المثال ، لدى الشخص 23 زوجًا من الكروموسومات في التركيب الجيني. نصف الكروموسومات من الأب والنصف الآخر من الأم.

أرز. 3. مجموعات الكروموسومات.

تحتوي الخلايا الجنسية على نصف ، أو مجموعة أحادية العدد من الكروموسومات (ن) ، وتحتوي الخلايا الجسدية على مجموعة ثنائية الصبغيات (2 ن) ، أو مجموعة مزدوجة.

النمط الظاهري

قد تظهر السمة المشفرة في الجين نفسها أو لا تظهر ، اعتمادًا على تفاعل الجينات وخصائص الظروف البيئية. أكثر أنواع التفاعل شيوعًا بين الجينات هو قمع عمل جين بآخر. تشكل جميع العلامات الظاهرة النمط الظاهري للكائن الحي.

اختيار

الاختيار يرتبط ارتباطًا وثيقًا بعلم الوراثة. وتشارك في إنشاء تغييرات جديدة وهادفة في الأنواع الحالية من النباتات والسلالات الحيوانية.

أسس علم الوراثة والاختيار هي معرفة أنماط وراثة السمات ومظاهرها في النمط الظاهري.

يتم إنشاء العديد من أنواع النباتات المزروعة عالية الغلة من قبل المربين عن طريق ضرب عدد الكروموسومات (3n ، 4n ، إلخ). تسمى هذه الثقافات polyploids.

ماذا تعلمنا؟

علم الوراثة دراسات اثنين خصائص مهمةالكائنات الحية: القدرة على نقل الخصائص من جيل إلى جيل ؛ القدرة على اكتساب صفات جديدة. علامة منفصلة للكائن الحي هي البروتين ، حيث يتم تشفير المعلومات حول تركيبته في الجين - جزء من جزيء DNA. الأسس الجينية لعلم الوراثة هي الأساس النظري للبحوث البيولوجية والطبية المتنوعة وزيادة الإنتاجية الزراعية.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

مستضاف في http://www.allbest.ru/

الخيار 10.

السؤال رقم 1

علم الوراثة هو الأساس النظري للاختيار. اختيار. تعاليم ن. فافيلوف حول مراكز التنوع وأصل النباتات المزروعة. طرق التربية الأساسية: التهجين ، الانتخاب الاصطناعي

التكاثر (من اللاتينية سيليجيري ، سيليجيري - الانتقاء) هو علم طرق إنتاج أنواع نباتية عالية الإنتاجية ، وسلالات حيوانية وسلالات من الكائنات الحية الدقيقة.

في البداية ، كان الاختيار يعتمد على الانتقاء الاصطناعي ، عندما يختار الشخص النباتات أو الحيوانات ذات السمات التي تهمه. حتى القرنين السادس عشر والسابع عشر. تم الاختيار دون وعي ، أي أن شخصًا ما ، على سبيل المثال ، اختار أفضل وأكبر بذور قمح للزراعة ، دون أن يفكر في أنه كان يغير النباتات في الاتجاه الذي يحتاجه.

فقط في القرن الماضي ، بدأ الإنسان ، الذي لم يعرف بعد قوانين علم الوراثة ، في استخدام الانتقاء بوعي أو عن قصد ، متجاوزًا تلك النباتات التي أرضته إلى أقصى حد.

ومع ذلك ، من خلال طريقة الانتقاء ، لا يمكن للشخص الحصول على خصائص جديدة في الأساس في الكائنات الحية المرباة ، لأنه أثناء الانتقاء من الممكن عزل فقط تلك الأنماط الجينية الموجودة بالفعل في السكان. لذلك ، للحصول على سلالات وأنواع جديدة من الحيوانات والنباتات ، يتم استخدام التهجين (العبور) ، وعبور النباتات ذات السمات المرغوبة ، وفي المستقبل ، الاختيار من بين النسل الأفراد الذين تكون خصائصهم المفيدة أكثر وضوحًا.

الانتقاء الحديث هو مجال واسع من النشاط البشري ، وهو عبارة عن اندماج مختلف فروع العلم والإنتاج الزراعي ومعالجته المعقدة. أثناء الانتقاء ، تحدث تحولات وراثية مستقرة لمجموعات مختلفة من الكائنات الحية. وفقًا للتعبير المجازي لـ N.I. فافيلوف ، "... الاختيار هو تطور موجه بإرادة الإنسان." من المعروف أن إنجازات الاختيار استخدمها على نطاق واسع تشارلز داروين في إثبات الأحكام الرئيسية نظرية التطور. يعتمد الاختيار الحديث على إنجازات علم الوراثة وهو أساس الزراعة عالية الإنتاجية والتكنولوجيا الحيوية.

مهام التربية الحديثة

إنشاء أصناف وسلالات وسلالات جديدة وتحسينها ذات سمات مفيدة اقتصاديًا.

إنشاء أنظمة بيولوجية تقنية عالية الإنتاجية تزيد من استخدام المواد الخام وموارد الطاقة على كوكب الأرض.

زيادة إنتاجية السلالات والأصناف والسلالات لكل وحدة مساحة لكل وحدة زمنية.

تحسين جودة المستهلك للمنتجات.

تقليل حصة المنتجات الثانوية ومعالجتها المعقدة.

تقليص نسبة الفاقد من الآفات والأمراض.

قدم المربي الروسي ن. فافيلوف.

"لا أشعر بالأسف لأنني بذلت حياتي من أجل أصغر شيء في العلم ..."

ن. ولد فافيلوف في 26 نوفمبر 1887 في موسكو. بحلول الوقت الذي تخرج فيه من مدرسة تجارية ، كان يعلم بالفعل على وجه اليقين أنه سيكون عالم أحياء. في عام 1906 ، التحق نيكولاي إيفانوفيتش بمعهد موسكو الزراعي. بالفعل في سنوات دراسته ، بدأت صفاته الرائعة في الظهور.

في عام 1913 م. تم إرسال فافيلوف إلى الخارج من أجل عمل علمي. في ميرتون (إنجلترا) ، في المختبر الجيني لمعهد البستنة. هناك واصل بحثه حول مناعة الحبوب.

لعدة أشهر ، عمل نيكولاي إيفانوفيتش في مختبر علم الوراثة بجامعة كامبريدج. في فرنسا ، زار أكبر شركة للبذور في فيلمورين ، حيث تعرف عليها آخر الإنجازاتالانتخاب في إنتاج البذور ، في قابلية مختلف الأصناف النباتية. تم تلخيص نتائج هذه الدراسات مع الاستخدام المكثف للتجربة في دراسة بعنوان "مناعة النبات ضد الأمراض المعدية" (1919). في عام 1917 ، تلقى إن. آي. فافيلوف دعوة لرئاسة قسم علم الوراثة والتربية والزراعة الخاصة في الدورات الزراعية العليا في ساراتوف وانتقل إلى ساراتوف. في الوقت نفسه ، واصل دراسة ميدانية مكثفة لأنواع مختلفة من النباتات الزراعية ، وخاصة الحبوب.

شارك بنشاط في تنظيم أول معرض زراعي لعموم الاتحاد في موسكو في عام 1923. نمت سلطة فافيلوف كعالم ومنظم للعلم. في عام 1924 ، تم تحويل قسم علم النبات التطبيقي والتربية إلى معهد All-Union لعلم النبات التطبيقي والمحاصيل الجديدة التابع لمجلس مفوضي الشعب (منذ عام 1930 - معهد All-Union لزراعة النبات VIR) ، وتمت الموافقة على N. I. Vavilov كمدير لها. بحلول نهاية العشرينيات من القرن الماضي ، أصبح معهد All-Union لعلم النبات التطبيقي والثقافات الجديدة واحدًا من أكبر وأشهر معهد في العالم. المراكز العلميةلدراسة النباتات المزروعة. كرس فافيلوف كل طاقته لرفع الزراعة إلى مستوى جديد. لقد مات من الجوع في غولاغ ، فكر في وطنه ، والبشرية جمعاء. في محاولة لإثبات الحاجة إلى العلم - علم الوراثة ، القادر على خلق أنواع جديدة من النباتات التي من شأنها أن تنقذ البشرية من الجوع وتلبي الحاجة المتزايدة للغذاء. ستجذب حياة نيكولاي إيفانوفيتش المشرقة والرائعة انتباه الباحثين لفترة طويلة. يجب أن يعرف شبابنا هذه الحياة العظيمة ، والتي يمكن تسميتها إنجازًا لعالم ، يجب أن يتعلموا منها كيف يعملون بنكران الذات وكيف يحبون وطنهم وعلمهم.

تعاليم ن. فافيلوف حول أصل النباتات المزروعة

عقيدة مصدر المواد هي أساس التربية الحديثة. تعمل مادة المصدر كمصدر للتنوع الوراثي - أساس الانتقاء الاصطناعي. ن. أثبت فافيلوف أن هناك مناطق على الأرض ذات مستوى عالٍ بشكل خاص من التنوع الجيني للنباتات المزروعة ، وحدد مراكز المنشأ الرئيسية للنباتات المزروعة.

مراكز منشأ النباتات المزروعة

تم إنشاء أهم المحاصيل الزراعية المميزة لكل مركز.

1. المركز الاستوائي - يشمل أراضي الهند الاستوائية والهند الصينية وجنوب الصين وجزر جنوب شرق آسيا. لا يزال ربع سكان العالم على الأقل يعيشون في آسيا الاستوائية. في الماضي ، كان عدد السكان النسبي لهذه المنطقة أكثر أهمية. حوالي ثلث النباتات المزروعة حاليًا تأتي من هذا المركز. إنها مسقط رأس النباتات مثل الأرز وقصب السكر والشاي والليمون والبرتقال والموز والباذنجان وأيضًا عدد كبيرالفواكه والخضروات الاستوائية.

2. مركز شرق آسيا - يشمل الأجزاء المعتدلة وشبه الاستوائية من وسط وشرق الصين وكوريا واليابان ومعظم أنحاء العالم. تايوان. يعيش ما يقرب من ربع سكان العالم في هذه المنطقة. حوالي 20 ٪ من النباتات الثقافية في العالم تأتي من شرق آسيا. هذا هو مسقط رأس نباتات مثل فول الصويا والدخن والكاكي والعديد من محاصيل الخضار والفاكهة الأخرى.

3. مركز جنوب غرب آسيا - يشمل أراضي المرتفعات الداخلية آسيا الصغرى (الأناضول) وإيران وأفغانستان وآسيا الوسطى وشمال غرب الهند. يجاور القوقاز هنا أيضًا ، حيث ترتبط النباتات الثقافية ، كما أوضحت الدراسات ، ارتباطًا وراثيًا بغرب آسيا. موطن القمح اللين والجاودار والشوفان والشعير والبازلاء والبطيخ.

يمكن تقسيم هذا المركز إلى البؤر التالية:

أ) قوقازي مع العديد من الأنواع الأصلية من القمح والجاودار والفاكهة. بالنسبة للقمح والجاودار ، كما يتضح من الدراسات المقارنة ، فإن هذا هو التركيز العالمي الأكثر أهمية لأصل نوعهما ؛

ب) غرب آسيا ، بما في ذلك آسيا الصغرى وداخل سوريا وفلسطين وشرق الأردن وإيران وشمال أفغانستان و آسيا الوسطىمع تركستان الصينية ؛

ج) شمال غرب الهند ، والتي تشمل ، بالإضافة إلى البنجاب والمقاطعات المجاورة في شمال الهند وكشمير ، وكذلك بلوشستان وجنوب أفغانستان.

4. مركز البحر الأبيض المتوسط ​​- يشمل البلدان الواقعة على طول شواطئ البحر الأبيض المتوسط. هذا المركز الجغرافي الرائع الذي تميز في الماضي بالأعظم الحضارات القديمة، أدى إلى نشوء ما يقرب من 10٪ من أنواع النباتات المزروعة. من بينها القمح الصلب ، والملفوف ، والبنجر ، والجزر ، والكتان ، والعنب ، والزيتون ، والعديد من محاصيل الخضر والأعلاف الأخرى.

5. المركز الحبشي. الرقم الإجماليأنواع النباتات المزروعة المرتبطة في أصلها مع الحبشة لا تتجاوز 4 ٪ من النباتات الثقافية في العالم. تتميز الحبشة بعدد من الأنواع المتوطنة وحتى أجناس النباتات المزروعة. من بينها شجرة البن والبطيخ والحبوب.في العالم الجديد ، تم إنشاء توطين صارم بشكل مثير للدهشة لمركزي انتواع النباتات الرئيسية المزروعة.

6. مركز أمريكا الوسطى يغطي مساحة شاسعة أمريكا الشماليةبما في ذلك جنوب المكسيك. يمكن تمييز ثلاثة مراكز في هذا المركز:

أ) جبل جنوب المكسيك ،

ب) أمريكا الوسطى ،

ج) جزيرة غرب الهند.

حوالي 8 ٪ من النباتات المزروعة المختلفة تأتي من وسط أمريكا ، مثل الذرة وعباد الشمس والقطن الأمريكي طويل التيلة والكاكاو (شجرة الشوكولاتة) وعدد من الفاصوليا والقرع والعديد من الفواكه (الجوافا ، المجهول والأفوكادو).

7. مركز الأنديز ، داخل أمريكا الجنوبية ، محصور في سلسلة جبال الأنديز. هذا هو مسقط رأس البطاطس والطماطم. هذا هو المكان الذي نشأت فيه شجرة الكينا وشجيرة الكوكا. كما ترى من القائمة المراكز الجغرافية، فإن الإدخال الأولي لثقافة الغالبية العظمى من النباتات المزروعة لا يرتبط فقط بالمناطق المزهرة التي تتميز بالنباتات الغنية ، ولكن أيضًا بالحضارات القديمة. تم إدخال عدد قليل نسبيًا من النباتات في الماضي للزراعة من النباتات البرية خارج المراكز الجغرافية الرئيسية المدرجة. تتوافق المراكز الجغرافية السبعة المشار إليها مع أقدم الثقافات الزراعية.

يرتبط المركز الاستوائي بجنوب آسيا بثقافة هندية وهندية قديمة عالية. أظهرت الحفريات الأخيرة عمق العصور القديمة لهذه الثقافة المتزامنة مع آسيا الوسطى. يرتبط مركز شرق آسيا بالثقافة الصينية القديمة ، ويرتبط مركز جنوب غرب آسيا بالثقافة القديمة لإيران وآسيا الصغرى وسوريا وفلسطين وآشور بابل. تركز البحر الأبيض المتوسط ​​منذ آلاف السنين قبل الميلاد على الثقافات الأترورية واليونانية والمصرية. للثقافة الحبشية الغريبة جذور عميقة ، وربما تتزامن مع الثقافة المصرية القديمة. داخل العالم الجديد ، يرتبط مركز أمريكا الوسطى بثقافة المايا العظيمة ، والتي حققت نجاحًا كبيرًا في العلوم والفن قبل كولومبوس. مركز الأنديز في أمريكا الجنوبيةمجتمعة في التنمية مع حضارات ما قبل الإنكا والإنكا الرائعة.

جمع العينات التي تم جمعها بتوجيه من N.I. فافيلوف ، تم الاحتفاظ به في لينينغراد في معهد All-Union للصناعات النباتية (VIR) ، الذي أنشأه N.I. فافيلوف في عام 1930. على أساس معهد عموم الاتحاد لعلم النبات التطبيقي والثقافات الجديدة (سابقًا قسم علم النبات التطبيقي والتربية ، حتى قبل ذلك - مكتب علم النبات التطبيقي).

خلال سنوات العظمة الحرب الوطنيةأثناء حصار لينينغراد ، كان موظفو VIR يعملون على مدار الساعة في جمع بذور محاصيل الحبوب. مات العديد من موظفي VIR بسبب الجوع ، ولكن تم الحفاظ على الأنواع التي لا تقدر بثمن والثروة المتنوعة ، والتي لا يزال المربون حول العالم يستمدون منها المواد لإنشاء أصناف وهجينة جديدة.

في النصف الثاني من القرن العشرين ، تم تنظيم رحلات استكشافية جديدة لجمع عينات لتجديد مجموعة VIR ؛ في الوقت الحاضر ، تضم هذه المجموعة ما يصل إلى 300000 عينة نباتية تنتمي إلى 1740 نوعًا.

قانون المتسلسلة المتماثلة للوراثة المتغيرة

"تتميز الأجناس والأنواع المتقاربة وراثيًا بسلسلة متشابهة من التباين الوراثي مع انتظام بحيث يمكن ، بمعرفة عدد الأشكال داخل نوع واحد ، توقع اكتشاف أشكال متوازية في الأنواع والأجناس الأخرى ذات الصلة."

ن. وجد فافيلوف أن "النقطة المهمة في تقييم المادة للاختيار هي وجود مجموعة متنوعة من الأشكال الوراثية فيها".

تنوع الجينات والأنماط الجينية في N.I. دعا فافيلوف الإمكانات الجينية لمصدر المواد.

تنظيم عقيدة مصدر المواد ، ن. صاغ فافيلوف قانون السلسلة المتماثلة (1920):

1. تتميز الأنواع والأجناس القريبة من الناحية الجينية بسلسلة مماثلة من التباين الوراثي مع انتظام بحيث يمكن ، بمعرفة عدد الأشكال داخل نوع واحد ، توقع حدوث أشكال متوازية في الأنواع والأجناس الأخرى.

2. تتميز فصائل كاملة من النباتات ، بشكل عام ، بدورة معينة من التباين ، تمر عبر جميع الأجناس والأنواع التي تتكون منها الأسرة.

وفقًا لهذا القانون ، فإن الأنواع والأجناس القريبة وراثيًا لها جينات متشابهة تعطي سلسلة مماثلة من الأليلات المتعددة ومتغيرات السمات. على سبيل المثال ، ضمن أجناس مختلفة من الحبوب ، هناك تباين موازٍ في لون الحبوب:

الأهمية النظرية والعملية لقانون السلاسل المتماثلة:

ن. تميز فافيلوف بوضوح بين التباين غير المحدد والمتنوع. في الوقت نفسه ، تم اعتبار الأنواع كنظام متكامل وراسخ تاريخيًا.

ن. أظهر فافيلوف أن التباين غير المحدد ليس غير محدود ويخضع لقواعد معينة.

قانون السلاسل المتماثلة هو دليل للمربين للتنبؤ بالتغيرات المحتملة للسمات.

كان N. في الوقت الحاضر ، يستمر البحث عن الأليلات الطافرة لزيادة إنتاجية السلالات والأصناف والسلالات.

قد يساعد هذا القانون استخدام عقلانيالثروة العضوية للأرض. يُعترف بقانون السلاسل المتماثلة كواحد من القوانين الأساسية للحياة البرية. يسهل البحث عن السمات الاقتصادية للنباتات والحيوانات اللازمة للتربية.

طرق الاختيار

تستخدم التربية الحديثة مجموعة كاملة من الأساليب القائمة على أحدث إنجازات العديد من العلوم: علم الوراثة ، وعلم الخلايا ، وعلم النبات ، وعلم الحيوان ، وعلم الأحياء الدقيقة ، والإيكولوجيا الزراعية ، والتكنولوجيا الحيوية ، تقنيات المعلوماتإلخ. ومع ذلك ، يظل التهجين والاختيار الاصطناعي من الأساليب المحددة الرئيسية للاختيار.

تهجين

يعتبر عبور الكائنات الحية ذات الأنماط الجينية المختلفة هو الطريقة الرئيسية للحصول على مجموعات جديدة من السمات. في بعض الأحيان يكون التهجين ضروريًا ، على سبيل المثال ، لمنع اكتئاب الأقارب. يتجلى اكتئاب زواج الأقارب أثناء العبور الوثيق الصلة ويتم التعبير عنه في انخفاض الإنتاجية والحيوية. اكتئاب زواج الأقارب هو عكس التغاير.

هناك أنواع الصلبان التالية:

تقاطعات غير محددة - يتم عبور أشكال مختلفة داخل الأنواع. تشمل المعابر غير المحددة أيضًا عمليات عبور كائنات من نفس النوع تعيش في ظروف بيئية مختلفة و / أو في مناطق جغرافية مختلفة (المعابر البيئية والجغرافية). تقاطعات غير محددة تكمن وراء معظم الصلبان الأخرى.

تقاطعات وثيقة الصلة - زواج الأقارب في النباتات وتربية الأقارب في الحيوانات. يتم استخدامها للحصول على خطوط نظيفة.

الصلبان المتداخلة - يتم عبور ممثلي الخطوط النقية (وفي بعض الحالات - أنواع وسلالات مختلفة). تستخدم المعابر بين الخطوط لقمع اكتئاب الأقارب ، وكذلك للحصول على تأثير التغاير.

المعابر (التهجينات الخلفية) هي تقاطعات هجينة (متغايرة الزيجوت) مع الأشكال الأبوية (متجانسة الزيجوت). على سبيل المثال ، تستخدم تقاطعات الزيجوت المتغايرة مع الأشكال المتماثلة اللواقح السائدة لمنع التعبير المظهري للأليلات المتنحية.

إن تحليل التهجينات (وهي نوع من التهجينات الخلفية) عبارة عن تقاطعات لأشكال سائدة مع نمط وراثي غير معروف وخطوط اختبار متنحية متماثلة اللواقح. تستخدم هذه الصلبان لتحليل النسل.

التشبع (الاستبدال) الصلبان هي أيضًا نوع من التقاطعات الخلفية. مع تهجينات عكسية متعددة ، يكون الاستبدال الانتقائي (التفاضلي) للأليلات (الكروموسومات) ممكنًا.

تقاطعات بعيدة - بين الأنواع وبين الأجيال. عادة ، تكون الهجينة البعيدة معقمة وتتكاثر نباتيا ؛ للتغلب على عقم الهجينة ، يتم استخدام مضاعفة عدد الكروموسومات ، وبهذه الطريقة يتم الحصول على الكائنات amphidiploid: هجن قمح الجاودار (triticale) ، وعشب الأريكة الهجينة.

التهجين الجسدي هو تهجين يعتمد على اندماج الخلايا الجسدية لكائنات غير متشابهة تمامًا.

كان الانتقاء الاصطناعي ولا يزال أهم طريقة اختيار. ومع ذلك ، تتضمن عملية الاختيار مجموعتين من الأنشطة: تقييم مصدر المواد والتكاثر الانتقائي (إعادة الإنتاج) للكائنات المختارة أو أجزائها.

الانتقاء هو عملية التكاثر التفاضلي (غير المتكافئ) للأنماط الجينية. في الوقت نفسه ، لا ينبغي لأحد أن ينسى أنه ، في الواقع ، يتم الاختيار وفقًا للأنماط الظاهرية في جميع مراحل تكوين الكائنات الحية (الأفراد). تتضمن العلاقة الغامضة بين النمط الجيني والنمط الظاهري اختبار نباتات مختارة من أجل ذرية.

هناك العديد من أشكال الانتقاء الاصطناعي. دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في أكثر أشكال الاختيار شيوعًا.

الاختيار الشامل - تخضع المجموعة بأكملها للاختيار. على سبيل المثال ، يتم الجمع بين بذور أفضل النباتات وزرعها معًا. يعتبر اختيار الكتلة شكلاً بدائيًا للاختيار ، لأنه لا يسمح بإلغاء تأثير تقلب التعديل. يستخدم في إنتاج البذور. يوصى باختيار النباتات الجديدة التي تم إدخالها في الثقافة أو المحاصيل التي لم يتم تطويرها جيدًا من حيث التربية.

دعونا نفكر في طرق تقييم مصدر المواد باستخدام النباتات كمثال.

في عملية الاختيار ، يتم تقييم المادة وفقًا لخصائصها الاقتصادية والبيولوجية ، والتي هي موضوع الاختيار. ولكن بغض النظر عن خصائص الكائن ومهام الاختيار ، يتم تقييم المادة وفقًا للمعايير التالية:

إيقاع معين من التطور يتوافق مع التربة والظروف المناخية التي يتم فيها التخطيط لاستغلال الصنف ؛

إنتاجية عالية الإمكانات بجودة منتج عالية ؛

مقاومة الآثار الضارة للعوامل البيئية الفيزيائية والكيميائية (مقاومة الصقيع ، مقاومة الحرارة ، مقاومة الجفاف ، مقاومة أنواع مختلفة من التلوث الكيميائي) ؛

مقاومة الأمراض والآفات.

الاستجابة للتكنولوجيا الزراعية.

من الناحية المثالية ، يجب ألا يلبي التنوع المتطلبات الفردية ، بل يجب أن يلبي متطلباتهم المعقدة. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، غالبًا ما يكون هذا مستحيلًا ، ولهذا السبب يعتبر إنشاء التراكيب المكونة من خطوط (مستنسخات) بخصائص وراثية مختلفة الطريقة الأسرع والأكثر موثوقية لزيادة الاستدامة الشاملة للنظم البيئية الزراعية.

اختيار التهجين الاصطناعي

السؤال 2

الأنواع والتركيب المكاني للنظم البيئية. الوصلات الغذائية ، تدوير المواد وتحويل الطاقة في النظم البيئية

ج) مولر

ب) شمالهوزن

د) كوفاليفسكي

هيكل النظام البيئي متعدد الأوجه. يميز بين الأنواع والتركيب المكاني.

هيكل الأنواع في النظام البيئي هو تنوع الأنواع والعلاقة ونسبة أعدادها. تتكون المجتمعات المختلفة التي تشكل نظامًا بيئيًا من عدد مختلفالأنواع - تنوع الأنواع. في غابة التايغا ، على مساحة 100 متر ، كقاعدة عامة ، تنمو نباتات من حوالي 30 نوعًا مختلفًا ، وفي مرج على طول النهر - ضعف هذا العدد.

يعتمد تنوع الأنواع على نسبة عدد الأنواع في النظام البيئي. على سبيل المثال ، يعيش 1000 طائر في غابة الضواحي: 100 فرد من 10 أنواع مختلفة لكل منهم. يوجد في غابة ضواحي أخرى أيضًا 1000 طائر من نفس الأنواع العشرة ، ولكن 920 من الطيور من الغربان والغراب (نوعان) ، والأفراد من الأنواع الثمانية المتبقية أقل شيوعًا ، في المتوسط ​​10 أفراد.

يهدد الانخفاض في تنوع الأنواع وجود النوع نفسه بسبب انخفاض التنوع الجيني - مخزون الأليلات المتنحية التي تضمن قدرة السكان على التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة.

في المقابل ، يعمل تنوع الأنواع كأساس للتنوع البيئي - تنوع النظم البيئية. مجموع التنوع الجيني والأنواع والإيكولوجي يشكل التنوع البيولوجي للكوكب.

الهيكل المكاني للنظام البيئي.

يتم توزيع مجموعات الأنواع المختلفة في نظام بيئي بطريقة معينة - فهي تشكل بنية مكانية. هناك هياكل عمودية وأفقية للنظام البيئي.

تشكل النباتات أساس الهيكل الرأسي.

يحدد المجتمع النباتي ، كقاعدة عامة ، مظهر النظام البيئي. تؤثر النباتات إلى حد كبير على ظروف وجود الأنواع الأخرى. في الغابة ، هذه أشجار كبيرة ، في المروج وفي السهوب - الأعشاب المعمرة ، وفي التندرا ، تهيمن الطحالب والشجيرات.

العيش معًا ، تخلق النباتات من نفس الارتفاع نوعًا من الأرضيات - طبقات. في الغابة ، على سبيل المثال ، أشجار طويلةتشكل الطبقة الأولى (العلوية) ، وتتكون الطبقة الثانية من الأشجار الصغيرة من الطبقة العليا ومن الأشجار البالغة ، الأصغر في الارتفاع. الطبقة الثالثة تتكون من الشجيرات ، والرابعة - من الأعشاب الطويلة. الطبقة الدنيا ، حيث يدخل القليل جدًا من الضوء ، تتكون من الطحالب والأعشاب الصغيرة.

لوحظ التصفيف أيضًا في المجتمعات العشبية (المروج ، السهوب ، السافانا). هناك أيضًا طبقات تحت الأرض ، والتي ترتبط بأعماق مختلفة من الاختراق إلى تربة أنظمة جذر النباتات: في بعض الجذور تتعمق في التربة ، وتصل إلى مستوى المياه الجوفية ، في حين أن البعض الآخر لديه نظام جذر سطحي يلتقط الماء والمواد المغذية من طبقة التربة العليا.

تتكيف الحيوانات أيضًا مع الحياة في طبقة نباتية واحدة أو أخرى (بعضها لا يترك طبقتها على الإطلاق).

يمكن تمثيل أي مجتمع على أنه شبكة غذائية تتشابك فيها سلاسل الغذاء بشكل معقد. سلاسل الغذاء تنقل المواد والطاقة في النظام البيئي من رابط إلى رابط. يسمى كل رابط في السلسلة الغذائية المستوى الغذائي (من الكلمة اليونانية trofo - food).

يتكون المستوى الغذائي الأول من المنتجين والكائنات ذاتية التغذية - النباتات وبعض البكتيريا. في الأساس ، تخلق النباتات مواد عضوية من مواد غير عضوية باستخدام طاقة ضوء الشمس (التمثيل الضوئي) ، والبكتيريا - باستخدام الطاقة. تفاعلات كيميائيةأكسدة المواد المعدنية (التخليق الكيميائي).

يتكون المستوى الغذائي الثاني من الحيوانات العاشبة - المستهلكون. المستوى الثالث هو الحيوانات آكلة اللحوم (الحيوانات المفترسة) ، والمستوى الرابع هو الحيوانات التي تأكل آكلات اللحوم الأخرى ، وما إلى ذلك. لا يمكن أن تُعزى العديد من الحيوانات إلى مستوى واحد ، نظرًا لأنها حيوانات آكلة للحوم ، يمكنها تلقي الطاقة من عدة مستويات غذائية مختلفة.

تنتقل مجموعة متنوعة من المواد والطاقة من مستوى غذائي إلى آخر على طول سلاسل الغذاء حيث أن بعض الكائنات الحية يأكلها البعض الآخر ، وتخضع لتحولات عديدة. في المرحلة النهائية ، تقوم المُحلِّلات بتدمير المواد العضوية تمامًا وتحويلها إلى معادن.

هذا يعني أن وجود جميع النظم البيئية يعتمد على التدفق المستمر للطاقة من الخارج. كيف يتم تنفيذها استقلاب الطاقةفي النظم البيئية؟

تحتاج جميع الكائنات الحية إلى الطاقة ، والمصدر الوحيد لكل الطاقة تقريبًا على الأرض هو الشمس. ومع ذلك ، فإن 1٪ فقط من الطاقة الضوئية للشمس تلتقطها النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي وتخزن كطاقة كيميائية ، بينما يتم فقد 99٪ كحرارة وإنفاقها على التبخر. يتم نقل الطاقة المخزنة بواسطة النباتات من مستوى غذائي إلى آخر على طول السلسلة الغذائية. يُفقد جزء من الطاقة أثناء تحول المواد الغذائية إلى جزيئات من جسم المفترس ، ويمر جزء منها عبر القناة المعوية للمفترس دون تغيير.

قانون الجينات الحيوية هيكل مولر (المعروف أيضًا باسم "قانون هيكل" ، "قانون مولر-هيكل" ، "قانون داروين-مولر-هيكل" ، "قانون الجينات الحيوية الأساسي"): كل مخلوقفي تطوره الفردي (نشأة المنشأ) فإنه يكرر إلى حد ما الأشكال التي مر بها أسلافه أو أنواعه (نسالة).

لقد لعب دورًا مهمًا في تاريخ تطور العلم ، ولكن تم دحضه لاحقًا وفي شكله الأصلي لم يعترف به علم الأحياء الحديث.

قانون الجينات الحيوية ، أحد التعميمات لعلم الأحياء التطوري ، الذي يربط التطور الفردي ، أو تطور الجنين ، بالتطور التاريخي ، أو علم التطور. ينص قانون الوراثة الحيوية الذي وضعه العالمان الألمان ف. مولر (1864) وإي.هيكل (1866) على أن نشوء أي كائن حي هو تكرار قصير (تلخيص) للمراحل الرئيسية لتكوين السلالات للأنواع التي ينتمي إليها الكائن الحي. ينتمي.

يجد قانون الوراثة الحيوية العديد من التأكيدات في بيانات علم التشريح المقارن وعلم الأجنة وعلم الحفريات. على سبيل المثال ، في أجنة الطيور والثدييات ، في مرحلة معينة من التطور الجنيني ، تظهر أساسيات الجهاز الخيشومي. وذلك لأن الفقاريات الأرضية تطورت من أسلاف تشبه الأسماك تتنفس الخياشيم. استنادًا إلى قانون الوراثة الحيوية واستخدام البيانات الجنينية ، من الممكن إعادة إنشاء الدورة التطور التاريخيمجموعات معينة من الكائنات الحية. هذا مهم بشكل خاص في تلك الحالات عند k.-l. المجموعة ، البقايا الأحفورية لأشكال الأجداد غير معروفة ، أي مع عدم اكتمال سجل الحفريات.

قانون الجينات الحيوية هيكل-مولر: يكرر كل فرد في تطوره الفردي (نشأة المنشأ) بإيجاز وإيجاز تاريخ تطور أنواعه (نشأة السلالات).

أ) أمثلة في الحيوانات:

* إن أوعية أجنة الفقاريات البرية تشبه أوعية الأسماك ؛

* لدى الجنين البشري شقوق خيشومية.

* تشبه يرقات الفراشة ويرقات الخنفساء الحلقات.

* الضفادع الصغيرة من البرمائيات تشبه الأسماك.

ب) أمثلة في النباتات:

* تتطور قشور الكلى في براعم النباتات مثل الأوراق.

* تكون بتلات البراعم خضراء في البداية ، تكتسب لونها المميز.

* من جراثيم الطحالب ، يظهر خيط أخضر لأول مرة ، مشابه للطحالب الخيطية (ما قبل التنبت).

ج) تعديلات على قانون الوراثة الحيوية.

* في الأجنة ، قد يتم إزعاج تكرار التطور النسبي فيما يتعلق بالتكيف مع الظروف المعيشية في مرحلة التطور الجنيني. تظهر: الأغشية الجنينية ، كيس الصفار في بيض السمك ، الخياشيم الخارجية في الشرغوف ، شرنقة في دودة القز.

* لا يعكس علم التطور النسبي بشكل كامل بسبب ظهور الطفرات التي تغير مسار تطور الجنين (في جنين الثعبان ، يتم وضع جميع الفقرات دفعة واحدة ، أي أن عددها لا يزداد تدريجيًا ؛ في الطيور ، سقطت المرحلة الخماسية من نمو الأطراف ، ووضعت 4 أصابع في الجنين ، وليس 5 ، فقط 3 أصابع تنمو في الجناح).

* في مرحلة التكوُّن ، تتكرر المراحل الجنينية للتطور ، وليس الأشكال البالغة (تكرر اللانسيليت في مرحلة التطور المراحل العامة مع يرقة أسكيدية حرة السباحة ، وليس بشكلها البالغ الثابت).

د) الأفكار الحديثة حول قانون الوراثة الحيوية.

* أظهر سيفيرتسوف أنه بسبب التغيرات في التطور ، يمكن أن تسقط بعض مراحل تطور الجنين ؛ هناك تغييرات في أعضاء الجنين لم تكن في الأجداد ؛ ظهور أنواع جديدة تم الكشف عن علامات جديدة (على سبيل المثال ، الذيل (نيوت) والضفادع (الضفادع) البرمائيات المنحدرة من سلف واحد: يرقة نيوت طويلة ، لأنها تحتوي على العديد من الفقرات ، انخفض عدد الفقرات في يرقة الضفدع بسبب الطفرة ؛ يحتوي جنين السحلية على فقرات أقل من جنين الثعبان ، بسبب طفرات النمو).

السؤال 3

الأجناس البشرية هي:

أ) ثلاثة أنواع بيولوجية

ب) مجموعات مختلفة من نفس النوع

ج) مجموعات مختلفة من الأنواع المختلفة

رأي الإنسان العاقل مقسم إلى ثلاثة سباقات كبيرة: أوراسيا (قوقازي) ، آسيوي أمريكي (منغولي) وأسترالو نيغرويد (استوائي). يتميز ممثلو العرق القوقازي ببشرة ناعمة نسبيًا وشعر ناعم مستقيم أو مموج وشفتين رفيعتين وأنف بارز ضيق. عادة ما ينمي الرجال اللحى والشوارب بشكل جيد. داخل العرق ، هناك تباين كبير في لون الشعر والعين ، لذلك فهو مقسم إلى ثلاثة أجزاء كبيرة: شمالية فاتحة اللون (اسكندنافية) وجنوبي داكن اللون (هنود وعرب) وأوروبا الوسطى مع نوع متوسط ​​من التصبغ.

الممثلون النموذجيون للعرق المنغولي لديهم بشرة داكنة ذات صبغة صفراء وعيون بنية داكنة وشعر خشن داكن ومستقيم. عند الرجال ، يكون نمو خط الشعر في الجسم ضعيفًا. تتميز معظم المنغولودية بظاهرة epicanthus - وهي طية خاصة للجفن العلوي تغطي الزاوية الداخلية للعين. الأنف ضيقة نوعا ما. يتميز ممثلو العرق الاستوائي بشعر مجعد أسود وبشرة داكنة جدًا وعيون بنية. ضعف اللحى والشارب عند الرجال. الأنف مسطح إلى حد ما ، بارز قليلاً ، وله أجنحة واسعة. معظم الممثلين لديهم شفاه سميكة ومنطقة فك بارزة في الجمجمة.

أعراق بشرية رئيسية

في البشرية الحديثة ، هناك ثلاثة أجناس رئيسية: القوقاز ، المنغولي والنيجرويد. هذه مجموعات كبيرة من الناس تختلف في بعض السمات الجسدية ، مثل ملامح الوجه ، ولون البشرة ، والعينين والشعر ، وشكل الشعر ، ويتسم كل جنس بوحدة الأصل والتكوين في منطقة معينة.

ينتمي إلى السباق الأوروبي السكان الاصليينأوروبا وجنوب آسيا وشمال إفريقيا. تتميز القوقازيين بوجه ضيق وأنف بارز بشدة وشعر ناعم. لون بشرة القوقازيين الشماليين فاتح ، في حين أن لون بشرة القوقاز الجنوبيين هو في الغالب داكن.

ل العرق المنغولييشمل السكان الأصليين في وسط وشرق آسيا وإندونيسيا وسيبيريا. تتميز المنغولويد بوجه كبير ومسطح وعريض وعيون مشقوقة وشعر صلب ومستقيم ولون بشرة داكن.

في سباق Negroid ، هناك فرعان متميزان - أفريقي وأسترالي. ل سباق الزنجيلون البشرة الداكن ، والشعر المجعد ، والعيون الداكنة ، والأنف العريض والمسطحة هي السمات المميزة.

السمات العرقية وراثية ، لكنها في الوقت الحاضر ليست ضرورية لحياة الإنسان. على ما يبدو ، في الماضي البعيد ، كانت الصفات العرقية مفيدة لأصحابها: الجلد الداكن من السود والشعر المجعد ، وخلق طبقة هوائية حول الرأس ، وحماية الجسم من تأثير أشعة الشمس ، وشكل الهيكل العظمي للوجه من المنغولويد مع وجود تجويف أنفي أكبر ، ربما يكون مفيدًا لتسخين الهواء البارد قبل دخوله إلى الرئتين. حسب القدرات العقلية أي القدرة على المعرفة والإبداع وبشكل عام نشاط العملجميع الأجناس متشابهة. لا ترتبط الاختلافات في مستوى الثقافة بالخصائص البيولوجية للأشخاص من أعراق مختلفة ، ولكن بالظروف الاجتماعية لتطور المجتمع. في البداية ، خلط بعض العلماء المستوى التنمية الاجتماعيةبسمات بيولوجية وحاولت بين الشعوب الحديثة إيجاد أشكال انتقالية تربط الإنسان بالحيوانات. هذه الأخطاء استخدمها العنصريون الذين بدأوا يتحدثون عن الدونية المزعومة لبعض الأعراق والشعوب وتفوق البعض الآخر من أجل تبرير الاستغلال القاسي والتدمير المباشر لكثير من الشعوب نتيجة الاستعمار والاستيلاء على الأراضي الأجنبية. واندلاع الحروب.

تم إثبات فشل العنصرية من خلال العلم الحقيقي للأعراق - العلم العرقي. يدرس العلم العنصري الخصائص العرقية وأصل وتكوين وتاريخ الأجناس البشرية. تشير البيانات التي حصل عليها العلم العرقي إلى أن الاختلافات بين الأجناس ليست كافية لاعتبار الأجناس أنواعًا بيولوجية مختلفة من البشر. حدث اختلاط الأجناس - اختلاط الأجناس - باستمرار ، ونتيجة لذلك نشأت الأنواع الوسيطة عند حدود نطاقات ممثلي الأعراق المختلفة ، مما أدى إلى تسوية الاختلافات بين الأجناس.

السؤال رقم 4

تشبه اليرقات الفراشة حلقية - وهذا دليل على التطور من مجال العلوم:

أ) الجغرافيا الحيوية ب) علم الأجنة

ج) علم التشريح المقارن د) علماء الحفريات

أدلة الحفريات للتطور

علم الحفريات هو علم العالم العضوي للعهود الجيولوجية الماضية ، أي الكائنات الحية التي عاشت على الأرض ، ولكنها انقرضت الآن. في علم الحفريات ، يتم تمييز علم الحفريات القديمة وعلم الحفريات.

يدرس علم الأحياء القديمة بقايا الحيوانات الأحفورية ، بينما يدرس علم الحفريات القديمة بقايا النباتات الأحفورية. يثبت علم الأحافير بشكل مباشر أن العالم العضوي للأرض في مختلف العصور الجيولوجية كان مختلفًا ، فقد تغير وتطور من الأشكال البدائية للكائنات إلى أشكال أكثر تنظيماً. تتيح دراسات علم الحفريات إمكانية تحديد تاريخ تطور أشكال مختلفة من الكائنات الحية على الأرض ، لتحديد العلاقات (الجينية) ذات الصلة بين الكائنات الحية الفردية ، والتي تساهم في الخلق. النظام الطبيعيالعالم العضوي للأرض. لإثبات نظرية التطور ، استخدم تشارلز داروين على نطاق واسع العديد من الأدلة من مجال علم الحفريات والجغرافيا الحيوية والصرف. بعد ذلك ، تم الحصول على الحقائق التي تعيد إنشاء تاريخ تطور العالم العضوي وتكون بمثابة دليل جديد على وحدة أصل الكائنات الحية وتنوع الأنواع في الطبيعة.

ربما تكون الاكتشافات الحفرية هي الدليل الأكثر إقناعًا للعملية التطورية. وتشمل هذه الأحافير ، والمطبوعات ، والحفريات ، والأشكال الانتقالية الأحفورية ، وسلسلة النشوء والتطور ، وتسلسل الأشكال الأحفورية. دعونا نفكر في بعضها بمزيد من التفصيل.

الأشكال الانتقالية الأحفورية هي أشكال من الكائنات الحية تجمع بين سمات المجموعات الأكبر سناً والشباب. من بين النباتات ، تعتبر نباتات psilophytes ذات أهمية خاصة. نشأت من الطحالب ، وكانت أول النباتات التي انتقلت إلى الأرض وأدت إلى ظهور نباتات بوغ وبذور أعلى. سرخس البذور هو شكل انتقالي بين السرخس وعاريات البذور ، والسيكايات بين عاريات البذور وكاسيات البذور.

من بين الفقاريات الأحفورية ، يمكن التمييز بين الأشكال الانتقالية بين جميع فئات هذا النوع الفرعي. على سبيل المثال ، أدت أقدم مجموعة من الأسماك ذات الفصوص الزعانف إلى ظهور البرمائيات الأولى - الدودة الخبيثة. كان هذا ممكنا بفضل هيكل مميزالهيكل العظمي للزعانف المزدوجة للأسماك ذات الفصوص الزعانف ، والتي كانت لها متطلبات تشريحية أساسية لتحولها إلى أطراف خماسية الأصابع من البرمائيات الأولية. تُعرف الأشكال التي تشكل الانتقال بين الزواحف والثدييات. وتشمل هذه السحالي الحيوانية (الأجانب) ، وكان الرابط بين الزواحف والطيور هو الطائر الأول (الأركيوبتركس).

سلسلة الأحافير - سلسلة من أشكال الأحافير ، مرتبطة ببعضها البعض في عملية التطور وتعكس مسار التطور النسبي (من اللغة اليونانية - الجنس ، القبيلة ، التكوين ، الأصل). يعد تطور الحصان مثالًا كلاسيكيًا على استخدام سلسلة من الأحافير لتوضيح تاريخ مجموعة معينة من الحيوانات. العالم الروسي V.O. أظهر كوفاليفسكي (1842-1883) التطور التدريجي للحصان ، مؤكدًا أن الأشكال الأحفورية المتعاقبة أصبحت أكثر فأكثر تشابهًا مع الأشكال الحديثة.

تنحدر الحيوانات الحديثة ذات الأصابع الواحدة من أسلاف صغيرة ذات خمسة أصابع كانت تعيش في الغابات منذ 60-70 مليون سنة. أدى تغير المناخ إلى زيادة مساحة السهوب واستقرار الخيول عليها. حركة مستمرة مسافات طويلةفي البحث عن الغذاء وفي الحماية من الحيوانات المفترسة ساهم في تحول الأطراف. في موازاة ذلك ، زاد حجم الجسم والفكين ، وأصبحت بنية الأسنان أكثر تعقيدًا ، إلخ.

حتى الآن ، هناك عدد كافٍ من سلاسل الحفريات (خرطوم ، آكلات اللحوم ، الحيتانيات ، وحيد القرن ، بعض مجموعات اللافقاريات) معروفة ، والتي تثبت وجود عملية تطورية وإمكانية أصل نوع من نوع آخر.

في الختام ، يمكننا أن نستنتج أن الظواهر المدروسة لفترة وجيزة تثبت أن العالم العضوي للأرض في حالة من التطور التدريجي البطيء المستمر ، أي التطور ، بينما ذهب التطور وانتقل من البسيط إلى المعقد.

السؤال رقم 5

عالم لديه نظرة ميتافيزيقية للتطور:

أ) جيم لينيوس ب) لامارك

ج) جيم داروين د) أ. والاس

نشأت الفكرة التطورية - باعتبارها فكرة التطور التاريخي للحياة البرية وتنوع الأنواع - منذ زمن بعيد جدًا. في الألف الثاني قبل الميلاد. في الصين والهند ، كانت هناك تعاليم حول إمكانية تحويل بعض الكائنات الحية إلى أخرى ، حول أصل الإنسان من القرود. تم العثور على أفكار حول التطور الطبيعي لجميع الكائنات الحية من المادة الأولية بين الفلاسفة اليونان القديمةهيراقليطس وأرسطو.

ومع ذلك ، بين الأفكار التطورية للمفكرين القدماء والعلماء المعاصرين ، فإن التشابه خارجي بحت. كانت وجهات نظر المفكرين القدماء ذات طابع التخمينات ، دون قيود مبرر علميحقائق. تم استبدال الحضارات القديمة في أوروبا بالعصور الوسطى. كانت الفكرة السائدة هي ثبات كل أشكال الحياة على الأرض.

تتشكل الأفكار التطورية في شكل عقيدة فقط مع ظهور نظرة مادية للعالم في الفلسفة. كانت النظرة المثالية للعالم التي سادت حتى ذلك الحين تعلن أن الله هو خالق كل الطبيعة. ووفقًا للعقيدة المادية ، نشأ الجماد في البداية ، ثم بعد ذلك الطبيعة الحيةوخلال تطورها الطويل ظهرت كائنات عالية التطور. لم يخلقها أحد ، إنها نتيجة التحولات التطورية للمادة ، والتي كان الإنسان في ذروتها.

مع تراكم المعلومات العلمية ، تتغير الآراء في الفلسفة - يتم تشكيل عقيدة مادية ؛ في علم الأحياء ، تظهر الأفكار الأولى حول التطور ، والتي كانت موجودة بالفعل في الأعمال اللاحقة لـ K.Lineus ، ثم العقيدة التطورية لـ J.-B. لامارك (القرنان الثامن عشر والتاسع عشر).

في روسيا في القرن الثامن عشر. تم تشكيل الأفكار التطورية ، والتي انعكست في أعمال M. V. Lomonosov و A.N. Radishchev. في القرن التاسع عشر ، قدم K.M Baer مساهمة كبيرة في العلم من خلال دراسات التطور الجنيني للحيوانات. القوانين التي طورها تمت ملاحظتها من قبل Ch. داروين وسميت "قانون التشابه الجرثومي". أثبت عالم الحيوان K.F Roulier الموقف من العلاقة بين الكائن الحي والبيئة الخارجية. بعد تحليل أهمية الوراثة والتنوع كشرط لتكييف الأنواع مع البيئة ، توصل إلى استنتاج مفاده أن هذه عملية تطورية تدريجية. في العمل الكلاسيكي لـ A. I. Herzen بعنوان "رسائل حول دراسة الطبيعة" ، يُقال إن المادة لا يتم إنشاؤها أو تدميرها من قبل أي شخص ، وأن جميع أشكالها وخصائصها هي نتاج تطورها.

المساهمة في العلم من قبل C. Linnaeus (1707-1778)

اكتشف حوالي 1.5 ألف نوع من النباتات. - وصفت حوالي 10 آلاف نوع نباتي وحوالي 4.5 ألف نوع حيواني ؛

وضع تعريفات قصيرة وواضحة لكل مجموعة من الكائنات الحية ، مما سهل بشكل كبير وصفها ؛ - تعريف مفهوم "النوع".

أدخل اللاتينية في العلوم وتسميات ثنائية (مزدوجة) مريحة بدلاً من الأسماء كثيرة الحدود المرهقة المستخدمة سابقًا ؛ تُستخدم هذه التسمية في عصرنا ("نظام الطبيعة" ، 1735) ؛

وضع مبادئ بناء تصنيف للحياة الفطرية ("فلسفة علم النبات"). بناءً على هذه المبادئ ، بنى نظامًا علميًا جديدًا للطبيعة الحية ، والذي شمل جميع الحيوانات وجميع النباتات المعروفة في ذلك الوقت وكان الأكثر مثالية في ذلك الوقت ؛

في تبسيط المعرفة المتراكمة بسرعة أدت إلى الحاجة إلى تنظيمها. تنشأ التبعيات العملية بناءً على مصلحتها لشخص ما أو الضرر الذي يسببه.

أنشأ K. Linnaeus النظام الأكثر كمالًا للعالم العضوي في ذلك الوقت ، بما في ذلك جميع الحيوانات والنباتات المعروفة آنذاك. في كثير من الحالات ، قام بدمج أنواع الكائنات بشكل صحيح وفقًا لتشابه الهيكل. كان نظام K. Linnaeus مصطنعًا ، لأنه لم يعكس العلاقة والتشابه بين النباتات والحيوانات من حيث مجموع السمات الهيكلية الأساسية ، ولم يشر إلى وحدة أصل الكائنات الحية. كان ك. لينيوس مدركًا لتصنيع نظامه وأشار إلى الحاجة إلى تطوير نظام طبيعي للطبيعة. كتب: "لا يخدم النظام الاصطناعي إلا حتى يتم العثور على النظام الطبيعي".

وفقًا لرؤيته للعالم ، كان K. Linnaeus ميتافيزيقيًا وخلقًا. وفقًا للمفاهيم الميتافيزيقية ، الطبيعة شيء متجمد ، لا يتغير بمرور الوقت. في عهد معتقدات دينيةيعتقد العلماء أن أنواع الكائنات الحية قد تم إنشاؤها بشكل مستقل عن بعضها البعض من قبل الخالق وغير قابلة للتغيير. لاحظ ك. لينيوس: "هناك العديد من الأنواع ، كم عدد الأشكال المختلفة التي خلقها الله تعالى في بداية العالم." لهذا السبب البحث الطبيعة الطبيعيةالمقصود لعلماء الأحياء محاولات الاختراق في خطة الخلق ، التي أرشدها الله ، وخلق كل أشكال الحياة على الأرض.

قائمة الأدبيات المستخدمة

1. Sivoglazov N.I. ، Agafonova I.B. ، Zakharova E.T. علم الأحياء العام. مستوى أساسي من. 10-11 فئة. - م: بوستارد ، 2005.

2. بيلييف د. علم الأحياء العام: درس تعليميللصفوف 10-11 من المؤسسات التعليمية / P.M. بورودين ، ن. فورونتسوف وآخرون - موسكو: التعليم ، 2002.

3. Sivkova V.V. دليل جديدطالب الصف 5-11. البدل الشامل. دار النشر "فيس" سانت بطرسبورغ 2002.

4. Anastasova L.P. وآخرون "الإنسان والبيئة" (M. ، "التنوير" ، 1981) الصف التاسع

5. Morozov E.I. ، Tarasevich E.I. ، Anokhina V.S. علم الوراثة في الأسئلة والأجوبة. مينسك. "جامعة". 1989.

6. Fogel F. ، Motulski A. علم الوراثة البشرية. موسكو. "العالمية". 1990.

7. دميانينكوف أ. علم الأحياء في الأسئلة والأجوبة. - موسكو ، 1996.

8. كوروتكوفا إل. مادة تعليمية في علم الأحياء العام للصف العاشر. موسكو "التنوير" 1984

9. نيكشوف أ. دليل أطفال المدارس لعلم الأحياء للصفوف 6-9.

موسكو "دروفا" 1996

10. دميتريفا ت. المواد التعليمية: مادة الاحياء. رجل. علم الأحياء العام. ام باستارد 2002

استعراض

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

استضافت على Allbest.ru

...

وثائق مماثلة

مهام التربية الحديثة وسلالات الحيوانات والأصناف النباتية. مراكز التنوع وأصل النباتات المزروعة. الطرق الرئيسية لتربية النبات: التهجين والاختيار. التلقيح الذاتي للملقحات المتقاطعة (زواج الأقارب) ، جوهر ظاهرة التغاير.

الملخص ، تمت الإضافة في 10/13/2009


عقيدة أشكال الأجداد كأحد أقسام الاختيار. سلسلة من التغيرات التطورية. تعاليم تشارلز داروين. مراكز منشأ النباتات المزروعة في تعاليم الأكاديمي ن. فافيلوف. مزايا التنوع الجيني لمصدر المواد.

الملخص ، تمت الإضافة في 01/21/2016


التربية كعلم لطرق إنشاء أصناف نباتية عالية الإنتاجية وسلالات حيوانية وسلالات من الكائنات الحية الدقيقة. مراكز منشأ النباتات المزروعة. قانون المتسلسلات المتماثلة. الطفرات المستحثة. تعدد الصبغيات والتهجين في التربية.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 12/09/2011


خصائص الطرق الرئيسية لتربية النبات. ملامح اصطناعية و الانتقاء الطبيعي. أغراض زواج الأقارب والتلقيح المتبادل للملقحات الذاتية. محتوى الفرضيات التي توضح تأثير التغاير. جوهر التهجين البعيد.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة بتاريخ 04/28/2013


طرق التربية الرئيسية هي التهجين والاختيار وخصائصهما وأنواعهما. مراكز منشأ النباتات المزروعة. مساهمة عمل Michurin في تطوير تربية النبات ، وأساليبه في التغلب على عدم تهجين الأنواع. استخدام الطفرات الاصطناعية.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2014/12/03


النظر في تاريخ ظهور وتطور التربية كما الانضباط العلميتحت تأثير أعمال مندل وداروين وجيراسيموف. التعرف على طرق انتقاء وتهجين النباتات. الطرق الرئيسية لعبور الحيوانات: زواج الأقارب.

الملخص ، تمت إضافة 01.10.2010


سيرة ن. فافيلوف كعالم وراثي ومربي ومنظم للعلوم الزراعية والبيولوجية في روسيا. اكتشاف قانون المتسلسلة المتماثلة في التباين الوراثي. عقيدة مراكز نشأة النباتات المزروعة.

تمت الإضافة في التقرير في 06/24/2008


مفهوم الانتقاء كتطور يتحكم فيه الإنسان. تربية أنواع جديدة من النباتات والسلالات الحيوانية للخصائص البشرية باعتبارها المهمة الرئيسية للمربين. طرق الانتقاء: الانتقاء ، التهجين ، الطفرات. مراكز منشأ النباتات المزروعة.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة في 02/23/2013


الاختلافات بين الحيوانات والنباتات. ملامح اختيار الحيوانات للتربية. ما هو التهجين وتصنيفه. الأصناف الحديثة لتربية الحيوانات. مجالات استخدام الكائنات الحية الدقيقة وخصائصها المفيدة وطرق وخصائص الاختيار.

عرض تقديمي ، تمت الإضافة في 05/26/2010


التولد الجامعى وتطور النباتات. أساسيات علم الوراثة والاختيار. نظرية الكروموسومات في الوراثة. أحادي الهجين ، ثنائي الهجين وتهجين اختباري. الوراثة المرتبطة بالصفات والجينات الجنسية. وراثة الصفات المرتبطة بالجنس.

درس في الصف التاسع الأسس الجينية لاختيار الكائنات الحية. مهام الاختيار الحديث »

هدف:لإعطاء مفهوم الاختيار وأساليبه وأهدافه ونتائجه ، لإظهار أن الأساس النظري للاختيار هو علم الوراثة.

المعدات والمواد:جداول تصور سلالات الحيوانات والأصناف النباتية.

المفاهيم والمصطلحات الأساسية:الانتقاء ، الانتقاء الاصطناعي ، السلالة ، التنوع ، السلالة ، التقسيم إلى مناطق ، التهجين ، الانتقاء اللاواعي ، الانتقاء المنهجي ، الانتقاء الجماعي ، الانتقاء الفردي.

هيكل ومحتوى الدرس

1. تفعيل المعرفة الأساسية والدافع نشاطات التعلم

أسئلة للطلاب.
1) ما هي أنواع النباتات وسلالات الحيوانات التي تعرفها؟
2) كيف حصل المربون على هذه الأصناف والسلالات؟
3) بفضل ما يحصل المربون على هذه الأنواع المتنوعة؟
4) هل يمكن أن تسهم معرفة الخصائص الجينية للكائنات الحية في عملية الاختيار؟

2. تعلم مواد جديدة

قصة المعلم.
مهام وطرق التربية الحديثة.
التكاثر هو علم طرق تكوين أصناف نباتية وسلالات حيوانية وسلالات من الكائنات الحية الدقيقة ذات السمات التي يحتاجها الإنسان. لقد حققت أكبر نجاح مع الاستخدام النشط لإنجازات علم الوراثة ، والتي كانت الأساس النظري للاختيار. في عملية الاختيار ، كقاعدة عامة ، هناك عدة مراحل:
إثبات الغرض من الاختيار وأهدافه ؛
إنشاء واختيار مصدر المواد ؛
تطوير نظام التربية وعملية التربية (بما في ذلك مجموعة متنوعة من طرق التربية) ؛
اختبار الصنف.
يرتبط ظهور الاختيار العلمي بالتعاليم التطورية لتشارلز داروين ، دراسات تجريبيةمندل ، في جوهانسن ، مربيون آي في ميشورين ، ل. بوربانك ، الذين عملهم كأساس لتطوير نظرية الاختيار. بدوره ، ساهم الاكتشاف في علم الوراثة في تطوير طرق عملية الاختيار وزيادة كفاءة الانتقاء الاصطناعي. على سبيل المثال ، جعلت اكتشافات قوانين مندل من الممكن تحديد أزواج بشكل مقصود للعبور ، كما أن إنشاء N. تطوير طرق للبحث الفعال عن مصدر المواد. ساهمت دراسة طبيعة وراثة السمات ذات القيمة الاقتصادية في إنشاء نظام كامل من الصلبان وجعلت من الممكن الجمع بين الخصائص المختلفة للنباتات.
قام N.I Vavilov بالكثير لتطوير الأسس النظرية للاختيار ولتوضيح تعريف الاختيار كعلم مستقل. إعطاء تعريف عامكتب فافيلوف أن الاختيار كعلم: "الاختيار هو في الأساس تدخل بشري في تشكيل الحيوانات والنباتات. وبعبارة أخرى ، فإن الاختيار هو تطور موجه بإرادة الإنسان "أكد ن. آي. فافيلوف بدرجة عاليةتعقيد التربية كنظام علمي ويعتقد أنه يتكون من:
تعاليم حول مصدر المواد ؛
تعاليم حول التباين الوراثي ؛
تعاليم حول دور البيئة في تحديد خصائص الأصناف ؛
نظريات التهجين.
نظريات عملية الاختيار.
عقيدة الاتجاهات الرئيسية في عمل الاختيار (على سبيل المثال ، الاختيار ليس حصانة) ؛
اختيار خاص.
أدى استخدام طرق مختلفة في عملية التربية إلى إنشاء اتجاه جديد - التربية الاصطناعية. يعتمد على استخدام المواد المصدر التي تم إنشاؤها عن طريق تهجين أنواع وأشكال مختلفة. أساس الانتقاء التركيبي هو إعادة التركيب والتعدي. في التكاثر الاصطناعي المركب ، في نبات هجين واحد ، يتم الجمع بين خصائص وخصائص شكلين أو أكثر من أشكال الوالدين. تتمثل مهمة المربي في اختيار النباتات المهجنة وراثياً التي تجمع بين هذه الصفات والخصائص بنجاح. يعتمد الانتقاء التركيبي المتجاوز على الانتقاء في الأفراد الذين ينقسمون بعد تهجين جيل مع التجاوزات ، أي بصفات إيجابية أكثر وضوحًا من الوالدين. يعتمد نجاح الانتقاء التركيبي المتجاوز على التحديد الصحيح للأزواج الأبوية القادرة على إحداث تجاوزات عند تجاوزها.
عرض تقديمي لمواد حول أصناف النباتات وسلالات الحيوانات وسلالات الكائنات الحية الدقيقة.
قصة عن أشكال الانتقاء الاصطناعي.

3. تعميم وتنظيم ومراقبة معارف ومهارات الطلاب

محادثة.
1) اسم الصناعات تطبيق عمليعلم الوراثة.
2) قائمة المهام الرئيسية للتربية الحديثة.
3) ما هو الدور الذي يلعبه تنوع مادة التربية الأولية في التربية؟
4) حدد: ما هو الصنف؟

4. عمل مستقلالطلاب

أعط إجابات للأسئلة.
1) ما هي آلية الانتقاء الاصطناعي؟
2) ما يسمى سلالات؟
3) ما هو اسم مجموعة الإجراءات التي تهدف إلى التحقق من مطابقة خصائص بعض السلالات أو الأصناف لشروط منطقة طبيعية معينة؟
5) لماذا لا يمكن تسمية الأصناف والسلالات بالأنواع؟

5. الواجب المنزلي

اختيارهو علم إنشاء سلالات جديدة وتحسين الموجودة من الحيوانات ، والأصناف النباتية ، وسلالات الكائنات الحية الدقيقة. يعتمد الاختيار على طرق مثل التهجين والاختيار. الأساس النظري للاختيار هو علم الوراثة. يجب أن يعتمد تطوير الانتقاء على قوانين علم الوراثة كعلم للوراثة والتنوع ، حيث يتم تحديد خصائص الكائنات الحية من خلال نمطها الجيني وتخضع للتنوع الوراثي والتعديل. إن علم الوراثة هو الذي يمهد الطريق للإدارة الفعالة للوراثة وتنوع الكائنات الحية. في الوقت نفسه ، يعتمد الاختيار أيضًا على إنجازات العلوم الأخرى:

• تصنيف وجغرافيا النباتات والحيوانات ،
• علم الخلية،
• علم الأجنة،
• بيولوجيا التطور الفردي ،
• البيولوجيا الجزيئية،
• علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية.

إن التطور السريع لهذه المجالات من العلوم الطبيعية يفتح آفاقًا جديدة تمامًا. لقد وصل علم الوراثة بالفعل اليوم إلى مستوى التصميم الهادف للكائنات بالسمات والخصائص المرغوبة. تلعب الوراثة دورًا حاسمًا في حل جميع مشكلات التكاثر تقريبًا. يساعد بشكل عقلاني ، على أساس قوانين الوراثة والتنوع ، على التخطيط لعملية الاختيار ، مع مراعاة خصائص وراثة كل سمة محددة.

ل حل ناجحالمهام التي تواجه الاختيار ، الأكاديمي ن. أكد فافيلوف المعنى:

• دراسة الأصناف والأنواع والتنوع العام للمحاصيل ؛
• دراسة التباين الوراثي.
• تأثير البيئة على تنمية السمات التي تهم المربي ؛
• معرفة أنماط وراثة السمات أثناء التهجين ؛
• ميزات عملية الاختيار للملقحات الذاتية أو عبر الملقحات ؛
• استراتيجيات الاختيار المصطنع.

السلالات والأصناف والسلالات- تجمعات من الكائنات الحية التي صنعها الإنسان بشكل مصطنع وذات سمات ثابتة وراثيا:

• إنتاجية
• شكلية،
• علامات فسيولوجية.

كل سلالة حيوانية ، صنف نباتي ، سلالة من الكائنات الحية الدقيقة تتكيف مع ظروف معينة ، لذلك ، في كل منطقة من بلادنا توجد محطات اختبار متنوعة ومزارع تربية متخصصة لمقارنة واختبار الأصناف والسلالات الجديدة. عمل الاختياريبدأ باختيار مادة المصدر ، والتي يمكن استخدامها كأشكال نباتية مزروعة وبرية.

في التربية الحديثة ، يتم استخدام الأنواع والأساليب الرئيسية التالية للحصول على المواد المصدر.

التجمعات الطبيعية.يتضمن هذا النوع من المواد المصدر الأشكال البرية ، والأصناف المحلية من النباتات المزروعة ، والمجموعات السكانية والمدخلات المقدمة في مجموعة النباتات الزراعية العالمية VIR.

السكان الهجين ،تم إنشاؤه نتيجة تهجين الأصناف والأشكال داخل نفس النوع (بين الأنواع) والتي تم الحصول عليها نتيجة تهجين أنواع وأجناس مختلفة من النباتات (بين الأنواع وبين الأجيال).

خطوط التلقيح الذاتي (خطوط الحضانة). في نباتات التلقيح الخلطي ، المصدر المهم لمواد البدء هو الخطوط ذاتية التلقيح التي يتم الحصول عليها عن طريق التلقيح الذاتي القسري المتكرر. يتم تقاطع أفضل السلالات مع بعضها البعض أو مع الأصناف ، وتستخدم البذور الناتجة لمدة عام واحد لزراعة هجينة غير متجانسة. الهجينة التي تم إنشاؤها على أساس خطوط التلقيح الذاتي ، على عكس الأصناف الهجينة التقليدية ، تحتاج تتكاثر سنويا.

الطفرات الاصطناعية والأشكال المتعددة الصبغيات. يتم الحصول على هذا النوع من المواد المصدر عن طريق تعريض النباتات لأنواع مختلفة من الإشعاع ودرجة الحرارة والمواد الكيميائية وعوامل مطفرة أخرى.

في معهد All-Union of Plant Industry N.I. جمع فافيلوف مجموعة متنوعة من النباتات المزروعة وأسلافهم البرية من جميع أنحاء العالم ، والتي يتم تجديدها حاليًا وهي الأساس لتربية أي محصول. أغنى عدد من الثقافات هي المراكز القديمة للحضارة. هناك يتم إجراء الثقافة المبكرة للزراعة والاختيار الاصطناعي وتربية النباتات لفترة أطول.

الأساليب الكلاسيكية لتربية النبات كانت ولا تزال التهجين والاختيار.هناك نوعان من الأشكال الرئيسية للاختيار الاصطناعي: الكتلة والفردية.

اختيار جماعيتستخدم في تربية النباتات الملقحة (الجاودار والذرة وعباد الشمس). في هذه الحالة ، الصنف عبارة عن مجموعة من الأفراد غير المتجانسين ، ولكل بذرة نمط وراثي فريد. بمساعدة الاختيار الجماعي ، يتم الحفاظ على الصفات المتنوعة وتحسينها ، لكن نتائج الاختيار غير مستقرة بسبب التلقيح العشوائي.

الاختيار الفرديتستخدم في اختيار النباتات ذاتية التلقيح (القمح ، الشعير ، البازلاء). في هذه الحالة ، يحتفظ النسل بخصائص الشكل الأبوي ، وهو متماثل اللواقح ويسمى خط نظيف. الخط النقي هو نسل فرد متماثل اللواقح ذاتي التلقيح. نظرًا لأن عمليات الطفرات تحدث باستمرار ، فلا يوجد عمليًا أفراد متماثلون تمامًا في الطبيعة.

الانتقاء الطبيعي. يلعب هذا النوع من التحديد دورًا حاسمًا في الاختيار. تعمل مجموعة من العوامل على أي نبات خلال حياته. بيئة، ويجب أن تكون مقاومة للآفات والأمراض ، وأن تتكيف مع درجة حرارة معينة ونظام مائي.

تهجين- عملية تكوين أو إنتاج الهجينة ، والتي تقوم على دمج المادة الوراثية لخلايا مختلفة في خلية واحدة. يمكن إجراؤه ضمن نفس الأنواع (تهجين غير محدد) وبين مجموعات منهجية مختلفة (تهجين بعيد ، يتم فيه دمج جينومات مختلفة). غالبًا ما يتميز الجيل الأول من الهجينة بالتغاير ، والذي يتم التعبير عنه في قدرة أفضل على التكيف وخصوبة أكبر وصلاحية للكائنات الحية. مع التهجين البعيد ، غالبًا ما تكون الهجينة عقيمة. الأكثر شيوعا في تربية النبات طريقة تهجين الأشكال أو الأصنافضمن نفس النوع. تم إنشاء معظم أنواع النباتات الزراعية الحديثة باستخدام هذه الطريقة.

تهجين بعيد- طريقة أكثر تعقيدًا وتستغرق وقتًا طويلاً للحصول على الهجينة. العقبة الرئيسية للحصول على هجينة بعيدة هي عدم توافق الخلايا الجرثومية للأزواج المتصالبة وعقم الهجينة للأجيال الأولى واللاحقة. التهجين البعيد هو عبور نباتات تنتمي إلى أنواع مختلفة. عادة ما تكون الهجينة البعيدة معقمة ، لأنها منزعجة الانقسام الاختزالي(لا يمكن أن تترافق مجموعتان أحاديتا العدد من الكروموسومات من أنواع مختلفة) وبالتالي لا تتشكل الأمشاج.

تغاير("القوة الهجينة") - ظاهرة يتجاوز فيها الهجين الأشكال الأبوية في عدد من الخصائص والخصائص. يعتبر التباين نموذجيًا للجيل الأول الهجين ، حيث يعطي الجيل الهجين الأول زيادة في المحصول تصل إلى 30٪. في الأجيال اللاحقة ، يضعف تأثيره ويختفي. يتم تفسير تأثير التغاير من خلال فرضيتين رئيسيتين. فرضية الهيمنةيشير إلى أن تأثير التغاير يعتمد على عدد الجينات السائدة في حالة متماثل الزيجوت أو متغاير الزيجوت. كلما زاد عدد الجينات في التركيب الوراثي في ​​الحالة المهيمنة ، زاد تأثير التغاير.

	♀AAbbCCdd		♂aaBBccDD
	AaBbCcDd

فرضية الهيمنة المفرطةيشرح ظاهرة التغاير بتأثير الهيمنة المفرطة. الهيمنة- نوع من تفاعل الجينات الأليلية ، حيث تتفوق الزيجوت المتغايرة في خصائصها (في الوزن والإنتاجية) على متجانسات الزيجوت المقابلة. بدءًا من الجيل الثاني ، يتلاشى التغاير ، حيث ينتقل جزء من الجينات إلى الحالة المتماثلة اللواقح.

عبر التلقيحتتيح الملقحات الذاتية الجمع بين خصائص الأصناف المختلفة. على سبيل المثال ، عند تربية القمح ، استمر على النحو التالي. تتم إزالة نباتات النثر من أزهار نبات من صنف واحد ، ويوضع نبات من صنف آخر بجانبه في وعاء به ماء ، وتغطى نباتات من صنفين بعازل مشترك. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على بذور هجينة تجمع بين سمات الأصناف المختلفة التي يحتاجها المربي.

طريقة للحصول على polyploids.تحتوي النباتات متعددة الصيغ الصبغية على كتلة أكبر من الأعضاء النباتية والفواكه والبذور الأكبر حجمًا. العديد من المحاصيل متعددة الصبغيات الطبيعية: القمح ، البطاطس ، أنواع مختلفة من الحنطة السوداء متعددة الصيغة الصبغية ، بنجر السكر تم تربيتها. تسمى الأنواع التي يتم فيها مضاعفة نفس الجينوم الصبغيات التلقائية. الطريقة الكلاسيكية للحصول على polyploids هي معالجة الشتلات بالكولشيسين. تمنع هذه المادة تكوين الأنابيب الدقيقة للمغزل أثناء الانقسام ، ويتضاعف عدد الكروموسومات في الخلايا ، وتصبح الخلايا رباعي الصبغيات.

استخدام الطفرات الجسدية. تستخدم الطفرات الجسدية لاختيار نباتات التكاثر الخضري. تم استخدام هذا في عمله بواسطة I.V. ميتشورين. عن طريق التكاثر الخضري ، يمكن الحفاظ على طفرة جسدية مفيدة. بالإضافة إلى ذلك ، فقط بمساعدة التكاثر الخضري ، يتم الحفاظ على خصائص العديد من أنواع محاصيل الفاكهة والتوت.

الطفرات التجريبية. يعتمد على اكتشاف تأثير الإشعاعات المختلفة للحصول على الطفرات وعلى استخدام المطفرات الكيميائية. المطفرات تسمح لك بالحصول عليها طيف واسعطفرات مختلفة. الآن تم إنشاء أكثر من ألف نوع في العالم ، مما يؤدي إلى نسب من النباتات المتحولة الفردية التي تم الحصول عليها بعد التعرض للمطفرات.

طرق تربية النبات التي اقترحها IV. ميتشورين. باستخدام طريقة الموجه IV. سعى Michurin لتغيير خصائص الهجين في الاتجاه الصحيح. على سبيل المثال ، إذا كان من الضروري تحسين طعم الهجين ، فقد تم تطعيم عقل الكائن الأم الذي كان له مذاق جيد في تاجه ، أو تم تطعيم نبات هجين على جذر ، في الاتجاه الذي كان من الضروري تغييره جودة الهجين. إ. وأشار ميشورين إلى إمكانية التحكم في هيمنة سمات معينة أثناء تطوير الهجين. لهذا ، في المراحل الأولى من التطوير ، من الضروري التأثير على بعض العوامل الخارجية. على سبيل المثال ، إذا نمت الهجينة في أرض مفتوحة ، تزداد مقاومة الصقيع في التربة الفقيرة.