Презентация на тему «ученые-селекционеры»

Отбор

Сравнительная характеристика естественного и искусственного отбора, их отличия и схожесть отражены в таблице.

Массовый отбор сопровождается выделением организмов, интересующих человека по своим внешним фенотипическим параметрам. Генотип при этом не учитывается. Этот метод применяют издревле, что обусловлено сохранением генетической устойчивости пород и сортов на протяжении ряда лет. Это позволяет выводить сорта с высокой урожайностью.

Если отбор выполняют, учитывая влияние генотипа – совокупности генов одного организма, говорят об индивидуальном отборе

Фенотип здесь не учитывают, основное внимание здесь отводят проявлению признака в поколениях. Оценка по потомству – необходимый прием индивидуального отбора.

История развития селекции животных

Большую часть своей истории человек отбирал животных бессознательно, интуитивно ориентируясь на интересующие признаки. Часто выбор падал на самых крупных животных в стаде. И только через века было доказано, какие именно из этих особей являются самыми сильными, выносливыми и хорошо противостоят болезням.

К XVII веку удалось накопить достаточное количество зоотехнической информации, чтобы начать заниматься выведением новых пород сельскохозяйственных животных по заранее намеченной программе подбора и отбора. Наиболее популярным методом стал инбридинг – скрещивание животных, находящихся в кровном родстве. Яркими примерами селекции сельскохозяйственных животных этим методом являются:

• Лейстерская овца – английская мясная порода, отличающаяся исключительной скороспелостью;
• голландская корова, обладающая высокой производительностью (в среднем 6 тонн молока в год) и замечательными мясными качествами;
• “Санта-Гертруда” – выведенная в Шотландии порода КРС мясного направления, достигающая в весе 500-700 кг;
• шортгорнская корова – одна из самых древних пород, достигающая в весе 750-1000 кг.

На первых порах бессистемный инбридинг приносил немало вреда, приводя к снижению здоровья животных и их плодовитости. Однако, к концу XIX века селекционерам удалось выявить большинство ошибок, приводящих к вырождению. С этого момента активно используется для закрепления нужных генетических признаков. Целью селекции животных было не только закрепление подходящих особенностей, но и их перенос с одной породы на другую. Так возникла гибридизация – принцип скрещивания особей с желательными признаками и их отбор для последующей фиксации.

С середины XX века большую роль в развитии селекции сыграла генетика. Были созданы методы изучения наследуемости, изменчивости, оценки генотипа, а также генетической корреляции признаков. Сегодня они являются основой современной селекции, позволяя заранее предугадать появление тех или иных признаков.

Особенности селекции растений

Итак, ценная исходная форма — вот что служит предметом селекции. Однако особенности строения растений позволяют применять только определенные методы для создания новых признаков на основе исходных. Это инбридинг, полиплоидия, мутагенез и гибридизация. Среди них можно выделить более традиционные. Это различные виды отбора, а также гибридизация. Чтобы вывести новый сорт с предполагаемыми качествами, необходимо провести сложную работу. Она заключается в подборе ценных исходных форм и гибридизации с последующим отбором. Таким способом в результате скрещивания яблонь с ценными вкусовыми и морозоустойчивыми качествами были получены сорта, сочетающие в себе ценные свойства гибридов.

Локк, предшественник английского либерализма, ставит человека по своему происхождению как лорда всех «низших» существ и может сделать им то, что ему нравится. Он проповедовал, что в принципе все принадлежит каждому, и рабочая сила принадлежит каждому отдельно, что составляет первую форму частной собственности. По его словам, человек может завладеть плодами и созданиями земли. Локк удалил животное из природы, сделав его частной собственностью. Он сказал, что внечеловеческая природа не имеет ни воли, ни прав, они являются ресурсами в распоряжении всего человечества.

Эффективным в селекции растений является и метод гетерозиса. Для этого необходимо вывести независимые ряды чистых линий, а после скрестить их между собой. В результате получают более урожайные сорта многих плодовых и кормовых культур.

Явление полиплоидии заключается в кратном увеличении числа хромосом. Первоначально это происходило в природе естественным путем при воздействии на растения мутагенов. На современном этапе селекционеры чаще всего действуют на диплоидные клетки алкалоидом колхицином. Полученные формы имеют повышенную плодовитость по сравнению с исходными. А генотип их изменен на тетраплоидный.

После Гоббса и Локка нечеловеческий характер был исключен из социального контракта или подчинен. В западной культуре, в ее либеральной и социалистической стороне, естественное право ограничивалось человеческой природой. Либерализм и социализм дали человеку титул короля творения. И эта мысль укрепилась после французских и промышленных революций. Настолько, что в Декларации прав человека говорится: «Каждый человек». Права на нечеловеческую природу не признаются.

Для Серреса человек должен искать состояние мира и любви, и для этого он должен отказаться от примитивного социального контракта, чтобы установить новый договор с миром: естественный контракт. Серрес выступает за концептуальный пересмотр естественного закона Локка, в соответствии с которым человек является единственным субъектом права.

3.1. Современные проблемы селекции растений

Назрел целый ряд других важнейших
задач, которые требуют решения. Вот тезисное изложение, на мой взгляд, основных
из них.

Во-первых, длительное время не
удается традиционными методами преодолеть барьер по созданию комплексно
устойчивых сортов и гибридов сельскохозяйственных растений к вредным организмам
и экологическим стрессам, и в первую очередь к засухе.

Во-вторых, не преодолено важнейшее
противоречие между продуктивностью и устойчивостью сельскохозяйственных
растений. Это резко сокращает эффективность трансгрессивной селекции,
позволяющей привлекать для решения этой сверхзадачи генетически отдаленные
формы.

В-третьих, не реализованы
возможности генетики и геномики в целях осуществления стратегического
прорыва в планировании и осуществлении селекционных проектов и программ на
основе принципов районирования эффективных генов по природно-экологическим
зонам и нишам страны. А это необходимо в связи с усиливающейся эпифитотийной и острозасушливой ситуацией, которая ведет к
огромному экономическому ущербу в агропромышленном комплексе и в стране в
целом.

В-четвертых, не в полной мере
использованы в селекции результаты столетних отечественных и зарубежных исследований
по изучению механизмов регуляции и саморегуляции продуктивности и устойчивости растений к
засухе, низким температурам, засолению и кислотности почв, избыточному
увлажнению и другим негативным процессам.

В-пятых, не используются
тридцатилетние мировые и национальные достижения в области биоинженерии и биотехнологии для эффективного трансгеноза, недооценивается их роль в селекции растений на
устойчивость к стрессовым факторам среды, и прежде всего к вредным организмам и
засухе.

В-шестых, не будучи истребованными,
новейшие генетические, биотехнологические, физиологические и другие открытия и
технологии устаревают, масштабы исследований в этих новейших областях науки,
особенно в условиях финансового кризиса, сокращаются.

Все это ведет к дальнейшему отставанию
в развитии теоретических исследований и к потере их приоритетности.

В итоге в практической селекции
зерновых и других культур в России наметились весьма ощутимые отрицательные
тенденции, которые могут снизить темпы эффективности всего селекционного процесса.

К основным их проявлениям можно
отнести сокращение масштабов и темпов методического обновления селекционных
программ, вследствие чего из года в год используются одни и те же методы
исследования и создания новых сортов и гибридов. Идет свертывание работ, полное
закрытие отделов, лабораторий и групп по теоретическим исследованиям в области
генетики, физиологии, биохимии, биотехнологии, иммунитета и по другим важнейшим
разделам и направлениям. Ослаблена работа по созданию отечественных линий
сортов и гибридов, генетически устойчивых к опасным патогенам, вредителям и стрессовым факторам среды.
Нежелательная «стабилизация» генетической базы селекции является
главной причиной отсутствия прорывов в селекционном деле.

Н.И. Вавилов создал фундаментальный
труд «Теоретические основы селекции растений», который и сегодня
актуален. Главное место в работах Вавилова отводится генетическому разнообразию
растений, генисточникам и теории иммунитета. Закон гомологических
рядов был предложен как вектор поиска необходимых для селекции генисточников. Иммунная система растений рассматривается
как сложный, комплексный генетически детерминированный механизм самозащиты
организма от патогенов и стрессовых факторов среды.
Н.И. Вавилов отдавал должное физиологии устойчивости и продуктивности растений,
опираясь прежде всего на достижения российской школы физиологов растений.

Состояние мировой и российской
фундаментальной науки сегодня позволяет значительно расширить масштабы ее
применения и использования в практической селекции растений и сделать новый
качественный скачок в ее развитии.

Достижения современной селекции животных

Современная наука использует полный спектр способов выведения новых пород животных – от самых старых, известных несколько сотен лет, до более современных, появившихся только в XX веке. Развиваются и новые методы селекции животных, наиболее перспективным из которых является клеточная инженерия. Суть его заключается в передаче информации о признаках, характерных для взрослой особи посредством соматических клеток. Благодаря этому достигаются главные цели селекции животных, заключающиеся в выращивании произвольного числа особей с выдающейся продуктивностью.

В настоящее время селекционеры ведут работу над выращиванием клонов, которые могли бы обладать теми же качествами, что и их прародитель. Начиная с 1997 года, когда удалось вырастить всемирно известную овечку Долли, были созданы десятки экспериментальных животных. Венцом совместного творения селекционеров и генетиков стала клонированная китайскими учёными корова с увеличенным слоем жира на мышцах, которая смогла родить здоровое потомство.

Селекция в российском животноводстве

Развитие селекции в отечественном животноводстве происходит более традиционными путями, нежели на западе. Для успешного решения задач общенационального масштаба было основано несколько селекционно-генетических центров. В своей работе они используют все современные методы, кроме клонирования животных, которое по-прежнему вызывает серьёзные споры по всему миру. Отечественные специалисты вывели множество ценных пород, среди которых:

• Цигайская овца – обладает высокой плодовитостью (со 100 маток получают 120-150 ягнят) и даёт около 100 л молока за 4 месяца лактации.
• Чёрно-пёстрый тип КРС – обеспечивают до 5 тонн молока в год жирностью около 3,6-3,8%.
• Асканийская овца – отличается высокой плодовитостью (со 100 маток получают до 150 ягнят) и быстрым ростом (1,5 годовалая овца по весу сравнима со взрослой особью). С асканийских овец можно получить много шерсти. Известен случай, когда настриг шерсти с одного барана весил 30 кг.
• Чёрно-пёстрая порода свиней – особи достигают массы 100 кг всего за 180 дней, а приплод составляет от 9 до 12 поросят за опорос.
• Архаромеринос – единственная порода отечественных овец, выведенная методом межвидовой гибридизации. В результате получилась крупная, устойчивая к горным условиям особь. Масса баранов достигает 110-115 кг, а маток – 60-65 кг, плодовитость 110-120 ягнят на одну матку.

В настоящее время ведутся серьёзные работы по скрещиванию российской “бурёнки” с голландской коровой, благодаря чему последняя станет более приспособленной к российским климатическим условиям.

Значение селекции для сельского хозяйства трудно переоценить. Если бы люди в своё время не одомашнили животных, наверняка ни о каком развитии цивилизации не могло идти и речи. Если бы животноводство не получало более производительных и здоровых животных, проблема голода на Земле имела глобальные масштабы. Поэтому селекцию можно назвать основной наукой отрасли, которая приносит даже больше пользы, нежели современные методы выращивания, содержания потомства, убоя и доения.

Плюсы и минусы профессии

Начать следует с того, что селекционер — это весьма узкое направление. Это приводит к тому, что специалистам довольно сложно найти работу, особенно не по их прямому профилю. Бывает и так, что опытному селекционеру приходится искать достойное место вдали от своего дома.

Что касается плюсов, то здесь прежде всего следует учитывать ту гордость и радость, которую испытывают ученые во время открытий. Не стоит упускать из виду и хорошую оплату труда с минимальными затратами физической силы.

Профессия селекционера тесно связана с биологией, а точнее с генетикой. селекционера важна и необходима для промышленности, медицины, сельского хозяйства и других отраслей.
Селекционеры занимаются созданием и улучшением пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов, выводят новые сорта и гибриды сельскохозяйственных культур и пород животных. В результате применения знаний по генетике на практике селекционерам удалось создать множество сортов пшеницы, получить новые штаммы микроорганизмов, лекарственные вещества, витамины и т. п.

Селекционер использует знания генетики, на основе этого предсказывает признаки будущего потомства у животных и признаки новых сортов у растений. При скрещивании разных пород животных или сортов растений получаются гибриды. Главная задача современного селекционера — создание новых и улучшение уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

Селекционер должен отлично знать химию и биологию на уровне специалиста, иметь представление о генетических процессах, происходящих внутри живых организмов, уметь пользоваться лабораторным оборудованием и аппаратурой для исследований и проводить генетический анализ.

• Консул — это глава консульской организации, представляющей ряд интересов своей страны в иностранном государстве. В отличие от посла, в круг компетенции консула не входит регулирование внешней политики представляемого государства. Консульство занимается выдачей виз иностранцам для посещения представляемой страны, поддержкой граждан своей страны в государстве пребывания, выступая в качестве органов ЗАГСа, нотариальной и юридической организации. Консульство так же занимается связями с общественностью, со средствами массовой информации, официально информируя их о политике Кто такой абориген? Аборигены это коренные жители какой-либо страны или территории. Свои аборигены есть в любой стране. Например, это те же французы, родившиеся и живущие во Франции. Слово «абориген», к сожалению, иногда употребляется с пренебрежительным оттенком: так почему-то называют жителей слаборазвитых стран, в основном африканских и азиатских. Это очевидное заблуждение.
  С таким же успехом аборигеном (или, если хотите, туземцем) можно назвать коренного парижанина. Ремонтантность – способность культурных растений к длительному периоду плодоношения или цветения. У ягодных культур в результате селекционной работы были выведены ремонтантные сорта малины и земляники. В цветоводстве широко распространены ремонтантные сорта роз, которые цветут не переставая практически все лето. В садоводстве ремонтантные сорта известны давно, первое описание такого сорта малины было сделано более ста лет назад. До недавнего времени они не пользовались популярностью у наших садоводов из-за невысокой зимостойкости, Возможно, в самом начале истории человечество говорило на одном языке. Но спустя время этот язык изменился. Из-за чего это произошло? Причин несколько. Люди в поисках еды искали новые районы обитания.
  Прибывая в новые места и обживаясь, они говорили на языке предков, со временем произношение, название предметов менялись, старые и ненужные слова выходили из употребления на новом месте. Новые жизненные условия требовали новых слов для их описания.
  А если же люди переселялись в В целях полного уничтожения вредных микроорганизмов в пищевых продуктах применяют пастеризацию. Продукт считается пастеризованным, если он нагрет до температуры не выше 100 градусов, и не ниже 63 градусов по Цельсию. Этот способ уничтожения микроорганизмов получил свое название по имени разработчика Л. Пастера (французский микробиолог). Именно он первым предложил подобным образом обрабатывать продукты.
  Пастеризацию применяют при консервировании фруктов, соков, ягод, а также для обработки молока и сливок. Благодаря такой обработке не меняются

Обсуждение закрыто.

Гастрономическая химера

Ученые из Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) разработали рецептуру колбасных изделий со сниженной калорийностью, но по вкусу не отличимых от обычного продукта.

Одна из причин, по которой колбасные изделия нельзя отнести к здоровому питанию, — высокое содержание жира. Однако именно он придает изделию вкус.

— Большинство россиян не представляют свою жизнь без колбасных изделий, в составе которых жиры зачастую доминируют над белками, — отметила декан факультета технологии пищевых производств ВолгГТУ, профессор Валентина Храмова. — При этом снижение жирности без внесения каких-либо заменителей приведет к ухудшению органолептических характеристик. Колбасы относят к продуктам массового потребления. Несмотря на то что этот вид продукции далек от здорового питания, население страны отдает колбасам предпочтение, и год от года спрос на них устойчиво держится.

За оригинальный рецепт ученые взяли колбасный хлеб «Чайный». Продукт состоял из фарша, молока и ряда специй. Чтобы сохранить привлекательность продукта для покупателя, но сделать его более полезным, исследователи внесли в рецепт несколько изменений.

Сначала ученые снизили жирность продукта за счет замены смеси для фарша из говядины и свинины мясом индейки. Далее вместо свиного шпика, они внесли в состав 5% порошка топинамбура.

Это многолетнее растение, клубни которого (из них и сделан порошок) напоминают помесь картофеля и корней имбиря. В составе корней топинамбура содержится около 70% инулина.

По словам ученых, внесение 5% порошка топинамбура вместо свиного шпика стабилизирует консистенцию фарша за счет свойства инулина имитировать консистенцию жира. Именно такая концентрация сохраняет оригинальный вкус продукта. Увеличение влагосвязывающей и влагоудерживающей способности фарша обусловлено свойствами инулина.

Кроме того, инулин входит в группу пребиотиков — это компоненты пищи, которые не усваиваются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Достигая толстого отдела кишечника, инулин ферментируется его микрофлорой, способствует росту и развитию бифидобактерий и лактобактерий. При термической обработке инулин практически не разрушается.

В ходе исследований ученые сравнили физико-химические показатели контрольного образца, то есть чайной колбасы, и нового продукта. Массовая доля жиров в колбасе с порошком топинамбура стала меньше в два раза. Зато белков и углеводов стало больше на треть. Это нашло отражение и в энергетической ценности, которая снизилось на 30%, с 232 ккал на 100 г до 163 ккал.

Оба образца имели вкус и запах, свойственные обычной колбасе, а также светло-розовый цвет. Создание и популяризация полезной и в то же время вкусной и сытной пищи даст толчок к желанию людей худеть без изнуряющих диет, считает соавтор разработки, студент ВолгГТУ Екатерина Храпова.

2.2.6. Метода получения полиплодов

Очень перспективен метод получения полиплоидов,
у растений полиплоиды обладают большей массой
вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Многие культуры
представляют собой естественные полиплоиды: пшеница,
картофель, выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном,
называются автополиплоиадами. Классическим способом получения
полиплоидов является обработка проростков колхицином.
Это вещество блокирует образование микротрубочек веретена деления при митозе, в
клетках удваивается набор хромосом, клетки становится тетраплоидными.

Литература

• Регель Р. Э. Научные основы селекции в связи с предусматриванием константности форм по морфологическим признакам // Тр. 1-го съезда деятелей по селекции сельскохозяйственных растений. Харьков, 1911. Вып. 4. С. 1-83.
• Регель Р. Э. Селекция с научной точки зрения // Тр. Бюро по прикл. ботанике. 1912. T. 5. № 11. C. 425—623.
• Фрувирт К. Селекция кукурузы, кормовой свеклы и других корнеплодов, масличных растений и кормовых злаков. Приложение 9-е к Трудам по прикладной ботанике, 1914
• Фрувирт К. Селекция картофеля, земляной груши, льна, конопли, табака, хмеля, гречихи и бобовых растений. Приложение 11-е к Трудам по прикладной ботанике, 1914
• Фрувирт К. Селекция колониальных растений, то есть сахарного тростника, риса, просовых, кофейного дерева, какао, померанцевых, хлопчатника и других волокнистых растений, сладкого картофеля, маниока, земляного ореха, масличной пальмы, маслины и кунжута. Приложение 13-е к Трудам по прикладной ботанике, 1915
• Алёшин Е. П., Алёшин Н. Е. Рис. Москва, 1993. 504 стр. 100
• Красота В. Ф., Джапаридзе Т. Г., Костомахин, Н. М. Разведение сельскохозяйственных животных. — 5-е изд., перераб. и доп. М.: КолосС, 2005. — 424 с.

Мясо против колбасы

Опрошенные «Известиями» эксперты засомневались в пользе производства нового продукта.

— Сейчас во всем мире людям в рационе и так не хватает животного белка и животных жиров, и правительства всех стран ищут решение этой проблемы, — отметил врач-диетолог Алексей Ковальков. — При недополучении жиров у обоих полов снижается либидо, плохо усваивается железо. В целом же кусок мяса всегда полезнее колбасы. Даже если сам рецепт не вызывает нареканий, что на самом деле в этом «деликатесе», потребителю точно неизвестно. Что же касается снижения калорийности, лишь на первый взгляд это дело хорошее. В действительности гораздо важнее состав нашей пищи, чем конечная энергетическая ценность. Что будет, если набирать норму по калориям, однако питаться каким-то фастфудом? Как минимум организм не скажет спасибо. А как максимум начнутся серьезные проблемы со здоровьем.

Важным фактором станет цена новой колбасы, о чем разработчики пока умалчивают, добавил врач-диетолог, эндокринолог Алексей Калинчев.

— Если речь идет про здоровье, стоит сравнить цену новой колбасы с килограммом курицы или индейки, то есть наиболее доступных для большинства россиян видов мяса, — сказал эксперт. — Обеспеченный человек предпочтет купить и пожарить хорошую вкусную говядину, например, и не станет заморачиваться покупкой колбасы

Колбаса же в рационе человека не должна занимать важное место, и уж тем более в рационе худеющего. Таким людям стоит налегать на «чистые» продукты — мясо, овощи, фрукты, крупы..

Хотя добавление порошка топинамбура в фарш само по себе — хорошая идея. Будет интересно, если на прилавках появятся, скажем, котлеты с такой полезной добавкой.

Топинамбур содержит не только инулин, но и аминокислоты, клетчатку, много железа и калия, отметил член рабочей группы дорожной карты FoodNet Национальной технологической инициативы Андрей Зюзин. Овощ помогает организму выводить токсины, соли и «плохой» холестерин, добавил он. Этот продукт полезен при гипертонии, проблемах с кишечником, сказал эксперт.

2.1. Методы селекции растений, применяемые основателем селекции И.В. Мичуриным

Многие методы селекции растений были предложены
И.В.Мичуриным. С помощью метода ментора И.В.Мичурин добивался изменения свойств
гибрида в нужную сторону. Например, если у гибрида нужно было улучшить вкусовые
качества, в его крону прививались черенки с родительского организма, имеющего
хорошие вкусовые качества; или гибридное растение прививали на подвой, в
сторону которого нужно было изменить качества гибрида. И.В.Мичурин указывал на
возможность управления доминированием определенных признаковпри
развитии гибрида. Для этого на ранних стадиях развития необходимо воздействие
определенными внешними факторами. Например, если гибриды выращивать в открытом
грунте, на бедных почвах, повышается их морозостойкость.

История

Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI—XVII веков отбор происходил нерегулярно и неметодично: для посева отбирали лучшие плоды (на посадку) или особи (для воспроизводства) просто рассчитывая на повторение результата.

Только в последние столетия, ещё не зная законов генетики, стали использовать отбор сознательно и целенаправленно, скрещивая экземпляры с ярко выраженными полезными свойствами.

Однако методом отбора человек не может получить принципиально новых свойств у разводимых организмов, так как при отборе можно выделить только те генотипы, которые уже существуют в популяции. Поэтому для получения новых пород и сортов животных и растений применяют гибридизацию, скрещивая растения с желательными признаками и в дальнейшем отбирая из потомства те особи, у которых полезные свойства выражены наиболее сильно. Например, один сорт пшеницы отличается прочным стволом и устойчив к полеганию, а сорт с тонкой соломиной не заражается стеблевой ржавчиной. При скрещивании растений из двух сортов в потомстве возникают различные комбинации признаков. Но отбирают именно те растения, которые одновременно имеют прочную соломину и не болеют стеблевой ржавчиной. Так создаётся новый сорт.

Селекция и генетика

В связи с развитием генетики селекция получила новый импульс к развитию. Генная инженерия позволяет подвергать организмы целенаправленной модификации. Окончательно производится уже отбор лучших, но среди искусственно созданных генотипов.