Стадии онтогенеза

Способы размножения организмов

Изменчивость

Изменчивость — способность терять старые и приобретать новые признаки и свойства.

Виды мутаций

Закон гомологичных рядов

Генетически близкие виды и роды, связанные друг с другом единством происхождения, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов.

Центры происхождения культурных растений:

• Центральноамериканский центр — Южная Мексика (около 10 %: кукуруза, хлопчатник обыкновенный, какао, тыква, табак, подсолнечник, фасоль, перец овощной).
• Южноамериканский (Андийский) центр — Южная Америка (Анды) (около 8 %: картофель, ананас, хинное дерево, арахис, кока, томат, хлопчатник тонковолокнистый).
• Средиземноморский центр — страны Средиземноморского бассейна (около 11 %: капуста, корнеплоды (сахарная свёкла, морковь и др.), спаржа, артишок, виноград, лавр, кабачок, маслины, клевер, чечевица, пряные травы).
• Эфиопский центр — Абиссинское нагорье Африки (около 4 %: твёрдая пшеница, ячмень, кофе, сорго, просо, банан, кола, нут, арбуз, кунжут, лук-шалот).
• Юго-Западноазиатский центр — Малая и Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия (14 %: пшеница, рожь, бобовые, лён, конопля, репа, морковь, чеснок, репчатый лук, дыня, абрикос, груша и др.).
• Южноазиатский центр — Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, Малайзия (около 33 % от общего числа видов культурных растений: рис, ямс, чина, сахарный тростник, цитрусовые, огурец, баклажан, чёрный перец, бергамот, кардамон и др.).
• Восточноазиатский центр — Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань (20 %: соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры (вишня, редька и др.)).

В дальнейшем было выделено 12 центров происхождения культурных растений, связанных с центрами одомашнивания животных.

Методы селекции

Гибридизация — получение гибридов от скрещивания генетически разнородных организмов. Гибридизация может быть родственная (инбридинг) и неродственная (аутбридинг).

Эффект гетерозиса — явление повышения жизнеспособности и продуктивности у гибридов первого поколения по сравнению с исходными родительскими формами (гибридная мощь).

Искусственный отбор — процесс создания новых организмов с хозяйственно ценными для человека признаками и свойствами путём систематического сохранения и размножения в ряду поколений особей с данными характеристиками. Различают два вида искусственного отбора: бессознательный (ведущийся без определённого плана) и методический (производится с заданной целью, применим в форме массового (микроорганизмы) и индивидуального (животные и самоопыляющиеся растения) отбора).

Искусственный (экспериментальный) мутагенез — получение мутаций посредством физико-химических агентов (ультрафиолетовое и рентгеновское излучение). С помощью этого метода Г. Д. Карпе-ченко создал новые высокоурожайные сорта ячменя, пшеницы, растений с декоративными листьями.

Также в селекции используют методы биотехнологии, клеточной и генной инженерии, клонирование. Специфичными для растениеводства являются методы ментора (сочетание свойств привоя и подвоя), вегетативного сближения, смеси пыльцы и др., разработанные И. В. Мичуриным. В селекции животных применяют методы искусственного осеменения.

Биотехнология

Биотехнология — применение биологических процессов и использование живых организмов в промышленности, медицине, сельском хозяйстве и других отраслях человеческой деятельности. Направления биотехнологии: получение продуктов питания, кормовых добавок и ценных кормовых белков; получение лекарственных препаратов и средств диагностики; борьба с загрязнением окружающей среды; получение биотоплива; защита растений от вредителей и болезней; создание штаммов микроорганизмов, сортов растений и пород животных с новыми полезными свойствами.

Клеточная инженерия — метод конструирования клеток нового типа 26 на основе их гибридизации, реконструкции и культивирования на питательной среде (ввод в клетку новых хромосом, ядер и других клеточных структур).

Генная инженерия — отрасль молекулярной биологии и генетики, задачами которой являются выделение, конструирование новых рекомбинантных генов или молекул ДНК, создание банка генов и организмов с новой генетической программой.

Этапы трансформации

Клонирование — получение нескольких генетически идентичных организмов путём бесполого (в том числе вегетативного) размножения. Клонированием также называют получение нескольких идентичных копий наследственных молекул (молекулярное клонирование). Группа генетически идентичных организмов или клеток — клон.

В настоящее время клонированы мыши, собаки, коровы и др. Клонирование растений не составляет труда. Клонирование человека запрещено законом многих государств. Перспективно терапевтическое клонирование — воспроизведение отдельных органов и тканей.

Создание клеточной теории позволило связать наследственность и изменчивость с их материальной основой — ДНК, а также определить, что клетка является единицей строения, жизнедеятельности и развития живых организмов. Биотехнология позволила преодолеть бесплодие, обеспечить лечение многих наследственных и приобретённых заболеваний, решить продовольственные и экологические проблемы современности.