Підручники з Біології / Біологія 9 клас / Соболь В.І. Біологія 9 клас 2021

ймутації, екологічні закономірності, вчені-селекціонери розробили різноманітні методи виведення сортів, порід і штамів. До основних методів селекції належать добір, гібридизація, методи поліплоїдізації та експериментального мутагенезу. Інтеграція селекції з молекулярною біологією, цитологією, кріобіологією, біохімією відкрили нові перспективи розвитку. Все ширше використовуються можливості й методи біотехнології, молекулярної біології, генетичної інженерії, що значно пришвидшує селекційний процес.

Основними розділами сучасної селекції є селекція рослин, селекція тварин та селекція мікроорганізмів. Їх виокремлюють за особливостями будови

йжиттєдіяльності організмів, що беруть участь в селекційній роботі.

Досягнення селекції застосовуються в рослинництві для вирощування культурних рослин, у тваринництві – для утримання домашніх тварин, в побуті – для естетичної насолоди, позитивних емоцій від хатніх тварин й декоративних рослин, в медицині – для отримання ліків, у біотехнології – для використання у харчовій, легкій, мікробіологічній­ , деревообробній промисловості та ін.

Отже, селекція – це наука, що має свої предмет, об’єкти і методи досліджень, зв’язки з іншими науками та практичне значення.

Яке значення одомашнення тварин і введення в культуру рослин?

Одомашнення, або доместикація (від лат. domesticus – домашній) – се­ лекційний процес зміни тварин для використання людиною. Більшість видів тварин, що вільно мешкають у природі, не можна одомашнити – на заваді стають їхні спадкові етологічні особливості. Деякі дикі тварини утримуються в неволі як домашні (наприклад, у палацах індійських королів, при дворі Карла Великого жили гепарди, яких використовували на полюванні), проте вони всього лише приручені, а не одомашнені. Такі тварини легко повертаються до життя в дикому середовищі.

Процес одомашнення диких тварин починається з відбору окремих особин для отримання потомства з певними ознаками, що зацікавили людину. У процесі селекції в організмів змінюються генетичні властивості й виникають так звані доместикаційні ознаки (наприклад, форма вух, довга чи коротка шерсть). Домашніх тварин виводять для отримання їжі, сировини, ліків, для естетичної насолоди тощо. Найчастіше домашніми ставали види птахів і ссавців, хоча є домашні тварини і серед безхребетних. Це шовковичний шовкопряд і бджола медоносна. З перспективою одомашнення селекціонери проводять дослідження з лосями, антилопами, оленями, яками, соболями, норками, лисицями та ін. Крім того, учені створюють все нові породи раніше одомашнених тварин.

Культурні рослини – рослини, вирощувані людиною для отримання харчових продуктів, кормів, ліків, сировини. Усі культурні рослини походять від дикорослих видів, які в більшості своїй збереглись до нашого часу. Деякі предкові види вже не трапляються в природі, як наприклад дика кукурудза. За час існування людства в культуру введено близько 3 тисяч культурних рослин, серед яких зернові, зернобобові, плодово-ягідні, цукрові, олійні, ово-

чеві, лікарські, декоративні, тонізуючі та інші рослини. Крім того, введено в 261

ДІЯЛЬНІСТЬ

Завдання на розвиток пошукових умінь

Визначте географічне розташування центрів походження та виберіть приклади культурних рослин, що походять із названих центрів. Заповніть у робочому зошиті таблицю.

Центри походження і різноманітності культурних рослин

1.Південноазійський

2.Східноазійський

3.Південно-західноазйський

4.Середземноморський

5.Абіссінський

6.Центральноамериканський

7.Андійський

Біологія + Культура. Одомашнення тварин

Культ коня існував в українців. Зокрема, вершниками були язичницький бог громовиці і блискавки Перун та християнський святий Юрій-Георгій. У легенді про віщого Олега написано, що кінь як священна істота міг принести і успіх, і смерть. У багатьох козацьких піснях, думах, переказах кінь є братом та бойовим товаришем козака. А яка історія одомашнення цієї тварини (або іншої на вибір учня)?

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Практика. Роль селекції в житті людини

Селекціонери створили найрізноманітніші сорти помідорів, що відрізняються забарвленням, розмірами плодів, термінами достигання тощо. Є серед них і сорти, створені для промислового вирощування. Вони рівномірно достигають, що спрощує і збір врожаю, але у таких сортів плоди мають гірші смакові якості. На цьому конкретному прикладі оцініть переваги й недоліки сучасної селекції.

РЕЗУЛЬТАТ

1 – 6 балів  1. Що таке селекція? 2. Назвіть методи селекції. 3. Наведіть приклад домашніх тварин і культурних рослин. 4. Що таке одомашнення й культурні рослини? 5. Що таке центри походження культурних рослин? 6. Назвіть основні центри походження культурних рослин. 7 – 9 балів  7. Чому селекція є наукою? 8. Яке значення одомашнення тварин і введення в культуру рослин? 9. Яке значення має вчення про походження культурних рослин і одомашнення тварин? 10 – 12 балів  10. Застосуйте

знання для оцінювання переваг й недоліків сучасної селекції.

263

Селекція – це еволюція, що спрямовується волею людини.

М. Вавилов

§ 62. МЕТОДИ СЕЛЕКЦІЇ

Основні поняття й ключові терміни: Добір. Гібридизація. Вихідний матеріал селекції.

Пригадайте! Що таке селекція?

Вступна вправа

А – доберман-пінчер; Б – боксер; В – ротвейлер; Г – мастиф; Д – різеншнауцер; Е – сенбернар. Що таке породи? Якими методами вивели ці породи?

ЗМІСТ

Чим відрізняються породи, сорти й штами від диких видів?

Об’єктами і кінцевим результатом селекційного процесу є породи, сорти і штами як штучно створені людиною популяції організмів. Порода тварин –

це сукупність особин певного виду тварин, яка має спадкові особливості. У породі має бути достатня кількість тварин, інакше обмежується можливість застосування добору, що швидко призводить до виродження породи. Тварин, подібних за особливостями, живою масою, продуктивністю, плодючістю та іншими ознаками, прийнято об’єднувати у певні групи (класи). Так, всі породи собак сьогодні поділяють на службові, мисливські, спортивні та декоративні

(іл. 171).

Сорт рослин – сукупність рослин певного виду, які різняться спадковими особливостями.

Кожен сорт рослин має унікальне найменування та зберігає свої властивості під час багаторазового вирощування (іл. 172).

Штами мікроорганізмів – чиста культура певного виду мікроорганізмів, у якої вивчено морфологічні й фізіологічні особливості. Шта-

ми виділяють з різних джерел (ґрунту, води, хар-

чових продуктів). Через те один і той самий вид

264

бактерій, дріжджів, мікроскопічних грибів може мати велике число штамів, що різняться за властивостями, наприклад за чутливістю до антибіотиків.

Чим породи, сорти й штами відрізняються від диких видів? У штучно створених людиною форм значно більша різноманітність ознак, аніж у їхніх диких родичів. Так, у домашніх тварин чи культурних рослин зберігаються майже всі прояви рядів мінливості ознак, у них зменшено або збільшено розміри тіла, зменшено або збільшено продуктивність чи врожайність. Селекційний процес уможливлює існування організмів з крайніми варіантами норми реакції (наприклад, з видовженими чи короткими ногами), з рецесивними проявами ознак, що не сприяють нормальній життєдіяльності (наприклад, відсутність шерсті у кішок породи сфінкси). Це пояснюється тим, що селекціонери цілеспрямовано здійснюють добір тих ознак, що є цікавими для людини, а для створених організмів вони некорисні чи навіть шкідливі, через що вони не здатні існувати без постійної уваги людини.

Отже, порода тварин, сорт рослин та штами мікроорганізмів

єгрупами організмів, що штучно створені людиною.

Вчому суть основних методів селекції?

Добір – процес створення порід, сортів, штамів шляхом систематич­ ного збереження особин з певними, цінними для людини, ознаками. На по-

чаткових етапах одомашнювання людина здійснювала несвідомий (стихійний) добір без чітко визначеної мети. Якщо ж селекціонер бажає отримати певний сорт чи породу і здійснює відбір особин із необхідними якостями, то це вже буде свідомий (методичний) добір. В селекції застосовують ще масовий та індивідуальний добір. Масовий добір здійснюється за фенотипом і забезпечує вибір особин за зовнішніми ознаками. Якщо добір зводиться до виділення особин і перевірки їхніх генотипів за аналізом нащадків, то це індивідуальний добір.

Гібридизація – це процес одержання нащадків внаслідок поєднан­ ня генетичного матеріалу різних клітин або організмів. Схрещуван-

ня можливе як у межах одного виду (внутрішньовидова споріднена і неспоріднена гібридизація), так і між особинами різних видів (міжвидова­ гібридизація).

Споріднена гібридизація (інбридинг) – це внутрішньовидове схрещу­ вання близькоспоріднених форм, яке сприяє підвищенню гомозиготності нащадків. За цієї форми схрещування слід враховувати негативні наслідки: часте пригнічення життєдіяльності внаслідок переходу більшості генів у гомозиготний стан. Неспоріднена гібридизація (аутбридинг) – це вну­ трішньовидове схрещування ліній, сортів, порід, яке заззвичай сприяє під­ вищенню гетерозиготності нащадків. Одним із результатів неспорідненої гібридизації є явище гетерозису, або «гібридної сили», за якого перше покоління гібридів має підвищену життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними батьківськими формами.

Міжвидова (віддалена) гібридизація – схрещування особин, які нале­ жать до різних видів і навіть родів з метою поєднання у гібридів цінних комбінацій спадкових ознак. Ця форма гібридизації часто супроводжується безплідністю гібридів, що зумовлено відсутністю можливості кон’югації між 265

Отже, основними методами селекції є добір та гібридизація, спрямовані на відбір та схрещування організмів з цінними для людини спадковими ознаками.

Якими є особливості та методи селекції рослин і тварин?

Біотехнологія – від грец. біос – життя, технос – майстерність і логос – вчення.

Біологічний словник

§ 63. БІОТЕХНОЛОГІЯ

Основні поняття й ключові терміни: БІОТЕХНОЛОГІЯ.

Пригадайте! Що таке генетика, молекулярна біологія, мікробіологія?

Поміркуйте!

У світі виготовляють сотні сортів сиру, найвідомішими з яких є бринза, камамбер, рокфор, пармезан, чеддер, моцарела та ін. Їх тип, консистенція і аромат залежать від молока, бактерій і цвілевих грибів, обробки тощо. Ароматизаторами можуть слугувати трави, спеції, деревний дим. Чому сироваріння є біотехнологією?

ЗМІСТ

Чому сучасна біотехнологія є наукою?

Біотехнологія виникла як сукупність способів використання живих істот і біологічних процесів для промислового виробництва. З найдавні-

ших часів людина використовувала організми для випікання хліба, приготування кисломолочних продуктів, фарбування одягу тощо. Але лише завдяки дослідженням Л. Пастера (1822–1895) біотехнологія набула наукової основи. Цей французький науковець вивчав процеси бродіння, що є основою виноробства й пивоваріння, врятував шовківництво, виявивши причину хвороб шовкопряда, запропонував метод запобіжних щеплень для профілактики інфекційних захворювань, метод пастеризації для зберігання харчових продуктів тощо. У 40 – 50-ті роки ХХ ст., коли було здійснено біосинтез пеніцилінів, почалася ера антибіотиків, що

дала поштовх розвитку мікробіологіч­ ної промисловості. У 60 – 70-ті рр. XX

століття почала бурхливо розвиватися

клітинна інженерія. Зі створенням у

1972 р. групою П. Берга в США першої гібридної молекули ДНК in vitro формально пов’язане народження гене­ тичної інженерії. Загострення екологічних проблем стало причиною появи

екологічної інженерії, спрямованої на отримання людиною чистої води, повітря, продуктів (іл. 174).

Сучасна біотехнологія як нау­ка нерозривно пов’язана, в першу чергу, з біологією, хімією, фізикою, технікою

та інженерією. Її об’єктами є віруси,

268