Умблик
10 класс · базовый
Биология · 10 класс · базовый уровень
Биология · базовый уровень · 10 класс · Урок 31

Одомашнивание и разнообразие культур: сорта, породы, штаммы и идеи Вавилова

Покажем, как люди изменяли популяции культурных организмов, почему селекции нужно наследственное разнообразие и что означает «центр разнообразия» без подмены им точного места происхождения.

Селекция организмов. Основы биотехнологии

Федеральная программа · базовый уровень · 10 класс

Селекция организмов. Основы биотехнологии

Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:

  • Селекция как наука и процесс
  • Одомашнивание растений и животных
  • Сорт, порода и штамм
  • Центры происхождения и разнообразия Н. И. Вавилова
  • Генетические ресурсы культур и диких родственников
  • Экскурсия: методы и результаты селекции в хозяйстве или научном центре
От исходного разнообразия к проверяемой линииРазнообразиеОтборПроверкаДикие родственники и старые сорта сохраняют полезные варианты.Результат проверяют у потомков и в нескольких условиях.Центр высокого разнообразия не всегда равен единственному месту одомашнивания.
Условная схема: изменчивость исходной популяции, выбор родителей и воспроизводство дают новые сочетания; сохранение ресурсов поддерживает возможность дальнейшего отбора.

Как это устроено

Селекция использует наследственное разнообразие, способы скрещивания и измерение результатов. Одомашнивание шло веками и включало множество человеческих решений и экологических условий, а не один момент «изобретения сорта». Сорт, порода и штамм относятся к разным практическим группам; ни один из терминов не является новым биологическим видом автоматически. Хороший результат в одной среде не гарантирует такой же урожай или здоровье животных в другой.

Н. И. Вавилов исследовал географическое распределение разнообразия культурных растений и их родственников. Идея центров помогла целенаправленно искать новые наследственные варианты. Современные данные уточняют границы и историю отдельных культур: центр высокого разнообразия не всегда строго совпадает с единственным местом их первого одомашнивания; могли быть перемещения, смешение и несколько путей доместикации. Научное уважение к Вавилову включает и проверку его исторической модели новыми данными.

Когда сельское хозяйство опирается только на небольшое число близких линий, полезные варианты диких родственников и местных сортов могут потеряться. Сохранение семян, растений в коллекциях и природных популяций поддерживает будущий выбор при новых болезнях и климатических условиях. Но один банк семян не заменяет охрану среды и знания фермеров: семена со временем нужно проверять и обновлять, а условия доступа и обмена регулируются обществом и правом.

Экскурсия на селекционную станцию должна учить методу, а не быть рекламой сорта. Нужно узнать, как выбирают исходные линии, сколько повторов используют, как проверяют несколько условий, как контролируют вредителей и ведут записи происхождения. Фото самого крупного плода не доказывает преимущества сорта; нужны измеримые показатели и сравнение с контрольной линией. При недоступности станции используют виртуальную экскурсию по надёжным материалам с теми же вопросами.

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Селекция

Наука и практическая работа по созданию, изучению и улучшению наследственно различающихся форм организмов для определённых задач человека.

Пример: Селекционер сравнивает линии пшеницы по урожайности и устойчивости при нескольких условиях выращивания.

Одомашнивание

Длительная история изменений популяций организмов под влиянием человеческого отбора, выращивания или содержания и взаимодействия с природным отбором.

Пример: Культурные формы капусты отличаются от исходных популяций по органам, на которые направляли отбор.

Сорт

Выделенная группа культурных растений с определённым сочетанием признаков, воспроизводимая и описанная по правилам конкретной сельскохозяйственной системы.

Пример: Два сорта яблони могут различаться сроком созревания и устойчивостью к определённым условиям.

Порода

Созданная и поддерживаемая людьми группа домашних животных с характерными наследуемыми признаками при разведении и учёте происхождения.

Пример: Породы крупного рогатого скота могут отбираться по разным хозяйственным признакам.

Штамм

Выделенная линия микроорганизма или клеток с известным происхождением и проверяемыми характеристиками в определённых условиях.

Пример: Штамм дрожжей может быть выбран для контролируемого технологического процесса.

Искусственный отбор

Выбор человеком организмов для дальнейшего размножения на основе измеряемых или желаемых признаков и ожидаемой наследуемости.

Пример: Из нескольких линий выбирают растения, устойчивые к определённому вредителю, для дальнейших скрещиваний.

Генетический ресурс

Наследственное разнообразие культурных организмов, их диких родственников или иных линий, потенциально полезное для исследований и селекции.

Пример: Дикий родственник злака может содержать вариант устойчивости, отсутствующий у используемого сорта.

Центр разнообразия

Географическая область с повышенным разнообразием форм определённой культуры или её родственников, зависящая от истории, выборки и классификации.

Пример: Вавилов сопоставлял области с богатым разнообразием культурных растений, чтобы направлять поиск полезных вариантов.

Центр одомашнивания

Область, где происходили важные ранние этапы перехода популяции к культурной форме; её границы уточняют археологическими и генетическими данными.

Пример: Область высокого современного разнообразия не обязана точно совпадать с каждым местом начального одомашнивания.

Банк семян

Организованное хранение образцов семян с документацией и проверкой жизнеспособности для сохранения и использования наследственного разнообразия.

Пример: Банк семян сохраняет образцы местных сортов, которые могут не выращиваться массово сегодня.

Устойчивость признака

Степень сохранения нужного хозяйственного качества при повторных поколениях и разных проверенных условиях выращивания или содержания.

Пример: Высокий урожай одной делянки нельзя считать устойчивым результатом без повторения в нескольких условиях.

Пример по шагам

Ученик подписал карту: «Здесь больше всего разновидностей культуры, значит здесь единственное место её происхождения». Что исправить?

  1. Высокое разнообразие указывает на важную область для изучения, но само по себе не датирует первоначальное одомашнивание.
  2. Понадобятся археологические находки с датировками, сравнение древней и современной ДНК и история перемещения культуры.
  3. Допустимы несколько регионов формирования и последующие центры разнообразия, которые не совпадают полностью.

Вывод: Центр разнообразия и доказанное место раннего одомашнивания — связанные, но не равные понятия.

Практическая работа

Виртуальная экскурсия на селекционную станцию

  1. На открытых фотографиях или видео исследовательского центра найдите исходные линии, опытные делянки и систему учёта происхождения.
  2. Составьте пять вопросов селекционеру о контроле, повторности, погоде, проверке устойчивости и сохранении разнообразия.
  3. Сравните два гипотетических сорта по одинаковой таблице урожайности нескольких лет, а не по одному максимальному плоду.

Что можно заключить: Селекционное достижение оценивают сравнением наследуемых признаков в повторных и разных условиях.

Безопасность: В реальном хозяйстве соблюдайте инструкции сопровождающих; не заходите к технике, животным и обработанным растениям без разрешения.

Попробуйте сами

Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.

Открываем задания…

Сверка содержания

Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.