Eine Botschaft zum Thema Genetik und die theoretischen Grundlagen der Selektion. Genetik als theoretische Grundlage der Selektion. Was ist Auswahl?

GENETIK – THEORETISCHE GRUNDLAGEN DER AUSWAHL. Züchtung und ihre Methoden.

• Selektion ist die Wissenschaft der Züchtung neuer und der Verbesserung bestehender alter Pflanzenarten, Tierrassen und Mikroorganismenstämme mit für den Menschen notwendigen Eigenschaften.
• Eine Sorte ist eine vom Menschen künstlich geschaffene Pflanzenpopulation, die sich durch einen bestimmten Genpool, erblich festgelegte morphologische und physiologische Merkmale sowie ein bestimmtes Maß und eine bestimmte Art der Produktivität auszeichnet.
• Eine Rasse ist eine vom Menschen künstlich geschaffene Population von Tieren, die sich durch einen bestimmten Genpool, erblich festgelegte morphologische und physiologische Merkmale sowie ein bestimmtes Maß und eine bestimmte Art der Produktivität auszeichnet.
• Ein Stamm ist eine vom Menschen künstlich geschaffene Population von Mikroorganismen, die sich durch einen bestimmten Genpool, erblich festgelegte morphologische und physiologische Merkmale sowie ein bestimmtes Maß und eine bestimmte Art der Produktivität auszeichnet.

2. Was sind die Hauptaufgaben der Selektion als Wissenschaft?

1. Steigerung der Produktivität von Pflanzensorten, Tierrassen und Mikroorganismenstämmen;
2. Untersuchung der Vielfalt von Pflanzensorten, Tierrassen und Mikroorganismenstämmen;
3. Analyse von Mustern erblicher Variabilität während des Hybridisierungs- und Mutationsprozesses;
4. Untersuchung der Rolle der Umwelt bei der Entwicklung von Merkmalen und Eigenschaften von Organismen;
5. Entwicklung künstlicher Selektionssysteme, die zur Stärkung und Festigung für den Menschen nützlicher Merkmale in Organismen mit unterschiedlichen Fortpflanzungsarten beitragen;
6. Schaffung von Sorten und Rassen, die gegen Krankheiten und klimatische Bedingungen resistent sind;
7. Gewinnung von Sorten, Rassen und Stämmen, die für den maschinellen industriellen Anbau und die Züchtung geeignet sind.

3. Was ist die theoretische Grundlage der Auswahl?

Antwort: Die theoretische Grundlage der Selektion ist die Genetik. Es nutzt auch Fortschritte in der Evolutionstheorie, Molekularbiologie, Biochemie und anderen biologischen Wissenschaften.

4. Füllen Sie die Tabelle aus“Auswahlmethoden".

5. Welche Bedeutung hat die Selektion für die menschliche Wirtschaftstätigkeit?

Antwort: Durch die Selektion können Sie die Produktivität von Pflanzensorten, Tierrassen und Mikroorganismenstämmen steigern; Entwicklung künstlicher Selektionssysteme, die dazu beitragen, für den Menschen vorteilhafte Merkmale in verschiedenen Organismen zu stärken und zu festigen; Sorten und Rassen schaffen, die gegen Krankheiten und klimatische Bedingungen resistent sind; Erhalten Sie Sorten, Rassen und Stämme, die für den maschinellen industriellen Anbau und die Züchtung geeignet sind.

UNTERRICHT N.I. VAVILOV ÜBER DIE ZENTREN DER VIELFALT UND URSPRUNG VON KULTURPFLANZEN.

1. Geben Sie Definitionen von Konzepten an.

• Das Zentrum der Vielfalt und Herkunft ist das Territorium (geografische Gebiet), in dem eine Art oder eine andere systematische Kategorie landwirtschaftlicher Nutzpflanzen entstanden ist und von wo aus sie sich verbreitet hat.
• Homologe Reihen sind ähnliche Reihen erblicher Variabilität bei genetisch nahestehenden Arten und Gattungen.

2. Formulieren Sie das Gesetz der homologischen Reihe erblicher Variabilität.

Antwort: Arten und Gattungen, die genetisch nahe beieinander liegen, zeichnen sich durch ähnliche Reihen erblicher Variabilität mit einer solchen Regelmäßigkeit aus, dass man bei Kenntnis der Formenreihe innerhalb einer Art das Vorhandensein paralleler Formen in anderen Arten und Gattungen vorhersagen kann. Je näher die Gattungen und Arten genetisch im Gesamtsystem liegen, desto vollständiger ist die Ähnlichkeit in der Reihe ihrer Variabilität. Ganze Pflanzenfamilien zeichnen sich im Allgemeinen durch einen bestimmten Variabilitätszyklus aus, der alle Gattungen und Arten durchläuft, aus denen die Familie besteht.

3. Füllen Sie die Tabelle aus " Zentren der Herkunft und Vielfalt der Kulturpflanzen.“

BIOTECHNOLOGIE, IHRE ERFOLGE UND ENTWICKLUNGSPERSPEKTIVEN.

1. Geben Sie Definitionen von Konzepten an.

• Biotechnologie ist eine Disziplin, die die Möglichkeiten untersucht, lebende Organismen, ihre Systeme oder Produkte ihrer lebenswichtigen Aktivität zur Lösung technologischer Probleme zu nutzen, sowie die Möglichkeit, durch Gentechnik lebende Organismen mit den notwendigen Eigenschaften zu schaffen.
• Unter Zelltechnik versteht man die Schaffung eines neuen Zelltyps auf der Grundlage ihrer Hybridisierung, Rekonstruktion und Kultivierung. Im engeren Sinne des Wortes bezeichnet dieser Begriff die Hybridisierung von Protoplasten oder tierischen Zellen im weiteren Sinne, verschiedene Manipulationen mit ihnen, die auf die Lösung wissenschaftlicher und praktischer Probleme abzielen.
• Unter Gentechnik versteht man eine Reihe von Techniken, Methoden und Technologien zur Gewinnung rekombinanter RNA und DNA, zur Isolierung von Genen aus einem Organismus, zur Manipulation von Genen und deren Einführung in andere Organismen.

2. Welche Rolle spielt die Biotechnologie in praktischen menschlichen Aktivitäten?

Antwort: Biotechnologische Verfahren werden beim Backen, bei der Weinherstellung, beim Brauen und bei der Zubereitung fermentierter Milchprodukte eingesetzt; mikrobiologische Prozesse – zur Herstellung von Aceton, Butanol, Antibiotika, Vitaminen, Futterprotein; Zur Biotechnologie gehört auch die Nutzung lebender Organismen, ihrer Systeme oder Produkte ihrer lebenswichtigen Tätigkeit zur Lösung technologischer Probleme, die Möglichkeit, lebende Organismen mit den notwendigen Eigenschaften zu schaffen.

3. Wie sind die Aussichten für die Entwicklung der Biotechnologie?

Die Weiterentwicklung der Biotechnologie wird zur Lösung einer Reihe wichtiger Probleme beitragen:

1. Lösen Sie das Problem der Nahrungsmittelknappheit.
2. Steigern Sie die Produktivität von Kulturpflanzen, schaffen Sie Sorten, die resistenter gegen schädliche Einflüsse sind, und finden Sie auch neue Wege, Pflanzen zu schützen.
3. Erstellen Sie neue biologische Düngemittel, Wurmkompost.
4. Finden Sie alternative Quellen für tierisches Protein.
5. Vermehren Sie Pflanzen vegetativ mithilfe von Gewebekulturen.
6. Erstellen Sie neue Medikamente und Nahrungsergänzungsmittel.
7. Führen Sie eine frühzeitige Diagnose von Infektionskrankheiten und bösartigen Neubildungen durch.
8. Gewinnung umweltfreundlicher Kraftstoffe durch Verarbeitung von Industrie- und Agrarabfällen.
9. Mineralien auf neue Weise verarbeiten.
10. Nutzen Sie biotechnologische Methoden in den meisten Branchen zum Wohle der Menschheit.

4. Welche möglichen negativen Folgen sehen Sie durch unkontrollierte Forschung in der Biotechnologie?

Antwort: Transgene Produkte können gesundheitsschädlich sein und bösartige Tumore verursachen. Das Klonen von Menschen ist unmenschlich und widerspricht der Weltanschauung vieler Nationen. Die neuesten Entwicklungen in der Biotechnologie können zu unkontrollierbaren Folgen führen: der Entstehung neuer Viren und Mikroorganismen, die für den Menschen äußerst gefährlich sind, sowie zu kontrollierten Folgen: der Entstehung biologischer Waffen.

Die moderne Entwicklungsperiode der Selektion beginnt mit der Entstehung einer neuen Wissenschaft – der Genetik. Genetik ist eine Wissenschaft, die die Vererbung und Variabilität von Organismen untersucht. Einen sehr wichtigen Beitrag zur Aufklärung des Wesens der Vererbung leistete G. Mendel (1822-1884), dessen Experimente zur Pflanzenkreuzung die Grundlage der modernsten Vererbungsforschung bilden. G. Mendel, ein Tscheche mit Nationalität, Mönch des Franziskanerklosters in Brunn (heute Brünn), unterrichtete gleichzeitig Naturwissenschaften an einer richtigen Schule und interessierte sich sehr für Gartenarbeit. Viele Jahre lang widmete er seine gesamte Freizeit Experimenten zur Kreuzung verschiedener Kulturpflanzen. Als Ergebnis wurden Muster der Übertragung von Merkmalen auf die Nachkommen entdeckt. G. Mendel berichtete über seine Ergebnisse auf einer Tagung der „Gesellschaft der Naturforscher“ in Brünn und veröffentlichte sie dann 1866 in den wissenschaftlichen Werken dieser Gesellschaft. Diese Bestimmungen widersprachen jedoch den damals bestehenden Vorstellungen über die Vererbung und fanden daher erst 34 Jahre nach ihrer Wiederentdeckung Anerkennung.

Im Jahr 1900 erschienen gleichzeitig drei Werke, die von drei Genetikern verfasst wurden: Hugo de Vries aus Holland, K. Correns aus Deutschland und E. Cermak aus Österreich. Sie bestätigten die von G. Mendel entdeckten Vererbungsgesetze.

Die veröffentlichten Arbeiten von de Vries, Correns und Cermak werden üblicherweise als Wiederentdeckung der Mendelschen Gesetze bezeichnet und 1900 gilt als offizielles Datum für den Beginn der experimentellen Genetik als eigenständige Wissenschaft.

Die Genetik als eigenständige Wissenschaft wurde auf Vorschlag des englischen Wissenschaftlers Bateson im Jahr 1907 von der Biologie getrennt. Er schlug auch den Namen der Wissenschaft vor: Genetik.

Seit der Wiederentdeckung der Mendelschen Gesetze unterscheidet N.P. Dubinin (1986) drei Stadien in der Entwicklung der Genetik.

Erste Stufe - Dies ist die Ära der klassischen Genetik, die von 1900 bis 1930 dauerte. Dies war die Zeit der Entstehung der Gentheorie und der chromosomalen Vererbungstheorie. Von großer Bedeutung war auch die Entwicklung der Lehre vom Phänotyp und Genotyp, der Interaktion von Genen, den genetischen Prinzipien der individuellen Selektion in der Zucht und der Lehre von der Mobilisierung der genetischen Reserven des Planeten für Selektionszwecke. Einige der Entdeckungen dieser Zeit verdienen besondere Erwähnung.

Der deutsche Biologe August Weismann (1834-1914) entwickelte eine Theorie, die in vielerlei Hinsicht die chromosomale Vererbungstheorie vorwegnahm.

Weismans Hypothesen über die Bedeutung der Reduktionsdivision. Darüber hinaus unterschied er zwischen Merkmalen, die vererbt werden, und Merkmalen, die unter dem Einfluss äußerer Bedingungen oder körperlicher Betätigung erworben werden

A. Weisman versuchte experimentell die Nichterblichkeit mechanischer Schäden zu beweisen (über Generationen hinweg schnitt er ihr die Schwänze ab, bekam aber keine schwanzlosen Nachkommen).

Anschließend wurde das allgemeine Konzept von A. Weisman unter Berücksichtigung zytologischer Daten und Informationen über die Rolle des Zellkerns bei der Vererbung von Merkmalen verfeinert. Im Allgemeinen bewies er als erster die Unmöglichkeit der Vererbung von während der Ontogenese erworbenen Merkmalen, betonte die Autonomie der Keimzellen und zeigte auch die biologische Bedeutung der Verringerung der Chromosomenzahl bei der Meiose als Mechanismus zur Aufrechterhaltung der Konstanz auf der diploide Chromosomensatz der Art und die Grundlage der kombinativen Variabilität.

Im Jahr 1901 formulierte G. De Vries eine Mutationstheorie, die weitgehend mit der Theorie der Heterogenese (1899) des russischen Botanikers S. I. Korzhinsky (1861–1900) übereinstimmt. Nach der Mutationstheorie von Korzhinsky - De Vries sind erbliche Merkmale nicht absolut konstant, sondern können sich aufgrund von Veränderungen – Mutation ihrer Neigungen – schlagartig ändern.

Der wichtigste Meilenstein in der Entwicklung der Genetik – die Entstehung der chromosomalen Vererbungstheorie – ist mit dem Namen des amerikanischen Embryologen und Genetikers Thomas Gent Morgan (1866–1945) und seiner Schule verbunden. Basierend auf Experimenten mit Fruchtfliegen – Drosophila melanogaster Mitte der 20er Jahre unseres Jahrhunderts entwickelte Morgan die Idee der linearen Anordnung von Genen in Chromosomen und schuf die erste Version der Theorie des Gens – des elementaren Trägers der Erbinformation. Das Genproblem ist zum zentralen Problem der Genetik geworden. Es wird derzeit entwickelt.

Die Lehre der erblichen Variabilität wurde in den Werken des sowjetischen Wissenschaftlers Nikolai Iwanowitsch Wawilow (1887–1943) fortgeführt, der 1920 das Gesetz der homologischen Reihe der erblichen Variabilität formulierte. Dieses Gesetz fasste eine große Menge an Material über die Parallelität der Variabilität benachbarter Gattungen und Arten zusammen und verknüpfte so Systematik und Genetik. Das Gesetz war ein wichtiger Schritt zur späteren Synthese von Genetik und Evolutionslehre. N. I. Vavilov entwickelte auch die Theorie der genetischen Zentren von Kulturpflanzen, was die Suche und Einführung der notwendigen Pflanzengenotypen erheblich erleichterte.

Im gleichen Zeitraum begannen sich einige andere für die Landwirtschaft wichtige Bereiche der Genetik rasch zu entwickeln. Dazu gehören Arbeiten zur Untersuchung von Vererbungsmustern quantitativer Merkmale (insbesondere Studien des schwedischen Genetikers G. Nilsson-Ehle), zur Aufklärung der Hybridmacht – Heterose (Werke der amerikanischen Genetiker E. East und D. Jones), zur interspezifischen Hybridisierung von Obstpflanzen (I. V. Michurin in Russland und L. Burbank in den USA), zahlreiche Studien zur privaten Genetik verschiedener Arten von Kulturpflanzen und Haustieren.

Zu dieser Phase gehört auch die Bildung der Genetik in der UdSSR. In den Jahren nach Oktober entstanden drei genetische Schulen unter der Leitung prominenter Wissenschaftler: N.K. Koltsov (1872–1940) in Moskau, Yu.A. Filipchenko (1882–1930) und N.I wichtige Rolle bei der Entwicklung der Genforschung.

Zweite Phase, – Dies ist die Phase des Neoklassizismus in der Genetik, die von 1930 bis 1953 dauerte. Start zweite Etage kann mit der Entdeckung der Vererbungssubstanz Desoxyribonukleinsäure (DNA) durch O. Avery im Jahr 1944 in Verbindung gebracht werden.

Diese Entdeckung symbolisierte den Beginn einer neuen Phase der Genetik – die Geburt der Molekulargenetik, die die Grundlage für eine Reihe von Entdeckungen in der Biologie des 20. Jahrhunderts bildete.

In diesen Jahren wurde die Möglichkeit entdeckt, künstlich Veränderungen in Genen und Chromosomen herbeizuführen (experimentelle Mutagenese); Es wurde entdeckt, dass ein Gen ein komplexes System ist, das in Teile geteilt werden kann; die Prinzipien der Populationsgenetik und der Evolutionsgenetik werden begründet; Es entstand die biochemische Genetik, die die Rolle von Genen für alle wichtigen Biosynthesen in Zelle und Organismus aufzeigte;

Zu den Errungenschaften dieser Zeit gehört vor allem die künstliche Mutagenese. Der erste Beweis dafür, dass Mutationen künstlich induziert werden können, wurde 1925 in der UdSSR von G. A. Nadson und G. S. Filippov in Experimenten zur Bestrahlung niederer Pilze (Hefe) mit Radium erbracht, und entscheidende Beweise für die Möglichkeit, Mutationen experimentell zu erhalten, wurden 1927 d . Experimente des Amerikaners Meller zur Wirkung von Röntgenstrahlen.

Ein anderer amerikanischer Biologe, J. Stadler (1927), entdeckte ähnliche Effekte bei Pflanzen. Dann wurde entdeckt, dass ultraviolette Strahlen ebenfalls Mutationen verursachen können und dass hohe Temperaturen die gleiche Fähigkeit haben, wenn auch in schwächerem Ausmaß. Bald gab es auch Informationen, dass Mutationen durch Chemikalien verursacht werden könnten. Diese Richtung erlangte dank der Forschungen von I. A. Rapoport in der UdSSR und S. Auerbach in Großbritannien große Verbreitung. Mithilfe der Methode der induzierten Mutagenese begannen sowjetische Wissenschaftler unter der Leitung von A. S. Serebrovsky (1892–1948) mit der Untersuchung der Struktur des Gens in Drosophila Melanogaster. In ihren Studien (1929–1937) zeigten sie erstmals dessen komplexe Struktur.

Im gleichen Stadium der Geschichte der Genetik entstand und entwickelte sich eine Richtung mit dem Ziel, genetische Prozesse in der Evolution zu untersuchen. Grundlegende Arbeiten auf diesem Gebiet stammten vom sowjetischen Wissenschaftler S. S. Chetverikov (1880–1959), den englischen Genetikern R. Fisher und J. Haldane sowie dem amerikanischen Genetiker S. Wright. S.S. Chetverikov und seine Mitarbeiter führten die ersten experimentellen Studien zur genetischen Struktur natürlicher Populationen an mehreren Drosophila-Arten durch. Sie bestätigten die Bedeutung des Mutationsprozesses in natürlichen Populationen. Dann wurden diese Arbeiten von N.P. Dubinin in der UdSSR und F. Dobzhansky in den USA fortgesetzt.

An der Wende der 40er Jahre legten J. Bill (geb. 1903) und E. Tatum (1909–1975) den Grundstein für die biochemische Genetik.

Die Priorität bei der Entschlüsselung der Struktur des DNA-Moleküls liegt beim amerikanischen Virologen James Dew Watson (Jahrgang 1928) und dem englischen Physiker Francis Crick (Jahrgang 1916), der 1953 das Strukturmodell dieses Polymers veröffentlichte.

Von diesem Moment an, nämlich 1953, beginnt die dritte Stufe in der Entwicklung der Genetik – die Ära der synthetischen Genetik . Diese Zeit wird üblicherweise als Periode der Molekulargenetik bezeichnet.

Dritter Abschnitt , das mit der Konstruktion eines DNA-Modells begann, wurde 1964 mit der Entdeckung des genetischen Codes fortgesetzt. Diese Zeit ist geprägt von zahlreichen Arbeiten zur Entschlüsselung der Struktur von Genomen. So tauchten Ende des 20. Jahrhunderts Informationen über die vollständige Entschlüsselung des Genoms der Drosophila-Fliege auf, Wissenschaftler erstellten eine vollständige Karte von Arabidopsis oder kleinem Senf und das menschliche Genom wurde entschlüsselt.

Die Entschlüsselung nur einzelner DNA-Abschnitte ermöglicht Wissenschaftlern bereits die Gewinnung transgener Pflanzen, d. h. Pflanzen mit eingeführten Genen anderer Organismen. Einigen Quellen zufolge wird eine Fläche von der Größe Großbritanniens mit solchen Pflanzen besät. Dabei handelt es sich vor allem um Mais, Kartoffeln und Sojabohnen. Heutzutage ist die Genetik in viele komplexe Bereiche unterteilt. Es genügt, auf die Errungenschaften der Gentechnik bei der Herstellung somatischer und transgener Hybride, die Erstellung der ersten Karte des menschlichen Genoms (Frankreich, 1992; USA, 2000), die Produktion geklonter Schafe (Schottland, 1997) und geklonter Ferkel hinzuweisen (USA, 2000) usw.

Der Beginn des 21. Jahrhunderts wird als postgenomische Periode bezeichnet und wird offenbar von neuen Entdeckungen auf dem Gebiet der Genetik im Zusammenhang mit dem Klonen von Lebewesen und der Schaffung neuer Organismen auf der Grundlage gentechnischer Mechanismen geprägt sein.

Die bisher gesammelten Methoden ermöglichen es, die Genome komplexer Organismen viel schneller zu entschlüsseln und neue Gene in sie einzuführen.

Wichtige Entdeckungen auf dem Gebiet der Genetik:

1864 – Grundgesetze der Genetik (G. Mendel)

1900 – G. Mendels Gesetze wurden wiederentdeckt ( G. de Vries, K. Correns, E. Cermak)

1900–1903 – Mutationstheorie (G.de Vries)

1910 – Chromosomentheorie der Vererbung (T. Morgan, T. Boveri, W. Sutton)

1925–1938 – „ein Gen – ein Protein“ (J. Bill, E. Tatum)

1929 – Genteilbarkeit (A.S. Serebrov, N.P. Dubinin)

1925 – künstliche Mutationen (G. A. Nadson, G. S. Filippov)

1944 – DNA – der Träger der Erbinformation (O. Avery, K. McLeod)

1953 – DNA-Strukturmodell (J. Watson, F. Crick)

1961 – genetischer Code (M. Nirenberg, R. Holley, G. Khorana)

1961 – Operon-Prinzip der Genorganisation und Regulierung der Genaktivität in Bakterien (F. Jacob, J. Monod)

1959 – Gensynthese (G. Khorana )

1974–1975 – gentechnische Methoden ( K. Murray, N. Murray, W. Benton, R. Davis, E. Southern, M. Granstein, D. Hognes)

1978–2000 – Genome entschlüsseln (F. Blatner, R. Clayton, M. Adams usw.)

Genetische Methoden

HYBRIDOLOGISCH – S Es erfolgt eine Analyse der Vererbungsmuster individueller Merkmale und Eigenschaften von Organismen bei der sexuellen Fortpflanzung sowie eine Analyse der Variabilität von Genen und ihrer Kombinatorik (entwickelt von G. Mendel).

ZYTOLOGISCH - mit Mittels Licht- und Elektronenmikroskopen werden die materiellen Grundlagen der Vererbung auf zellulärer und subzellulärer Ebene (Chromosomen, DNA) untersucht.

Zytogenetisch – mit Die Integration hybridologischer und zytologischer Methoden gewährleistet die Untersuchung des Karyotyps, Veränderungen in der Struktur und Anzahl der Chromosomen.

BEVÖLKERUNGSSTATISTIK – o Es basiert auf der Bestimmung der Häufigkeit des Auftretens verschiedener Gene in einer Population, was es ermöglicht, die Anzahl heterozygoter Organismen zu berechnen und so die Anzahl der Individuen mit einer pathologischen (mutierten) Manifestation der Genwirkung vorherzusagen.

BIOCHEMISCH- Es werden Stoffwechselstörungen (Proteine, Fette, Kohlenhydrate, Mineralien) untersucht, die auf Genmutationen zurückzuführen sind.

MATHEMATISCH – n Es erfolgt eine quantitative Erfassung der Vererbung von Merkmalen.

GENEALOGISCH – Ausgedrückt in der Zusammenstellung von Stammbäumen. Ermöglicht Ihnen, die Art und Art der Vererbung von Merkmalen festzustellen.

ONTOGENETISCH – Ermöglicht die Verfolgung der Wirkung von Genen im Prozess der individuellen Entwicklung; In Kombination mit einer biochemischen Methode ist es möglich, das Vorhandensein rezessiver Gene in einem heterozygoten Zustand anhand des Phänotyps festzustellen.

Auswahl ist die Wissenschaft der Schaffung neuer und der Verbesserung bestehender Tierrassen, Pflanzensorten und Mikroorganismenstämme. Die Auswahl basiert auf Methoden wie Hybridisierung und Selektion. Die theoretische Grundlage der Selektion ist die Genetik. Die Entwicklung der Selektion sollte auf den Gesetzen der Genetik als Wissenschaft der Vererbung und Variabilität basieren, da die Eigenschaften lebender Organismen durch ihren Genotyp bestimmt werden und einer erblichen und modifikationsbedingten Variabilität unterliegen. Es ist die Genetik, die den Weg für ein wirksames Management der Vererbung und Variabilität von Organismen ebnet. Gleichzeitig orientiert sich die Auswahl auch an den Leistungen anderer Wissenschaften:

• Taxonomie und Geographie von Pflanzen und Tieren,
• Zytologie,
• Embryologie,
• Biologie der individuellen Entwicklung,
• Molekularbiologie,
• Physiologie und Biochemie.

Die rasante Entwicklung dieser Bereiche der Naturwissenschaften eröffnet völlig neue Perspektiven. Die Genetik hat bereits heute das Niveau der gezielten Gestaltung von Organismen mit den gewünschten Eigenschaften und Eigenschaften erreicht. Bei der Lösung fast aller Zuchtprobleme spielt die Genetik eine entscheidende Rolle. Es hilft, den Auswahlprozess rational und auf der Grundlage der Gesetze der Vererbung und Variabilität zu planen und dabei die Vererbungsmerkmale jedes spezifischen Merkmals zu berücksichtigen.

Um die Probleme der Auswahl erfolgreich zu lösen, hat Akademiker N.I. Vavilov betonte die Bedeutung:

• Untersuchung der Sorten-, Arten- und Gattungsvielfalt von Nutzpflanzen;
• Untersuchung der erblichen Variabilität;
• der Einfluss der Umwelt auf die Entwicklung von Merkmalen, die für den Züchter von Interesse sind;
• Kenntnis der Vererbungsmuster von Merkmalen während der Hybridisierung;
• Merkmale des Auswahlverfahrens für Selbst- oder Fremdbestäuber;
• Künstliche Selektionsstrategien.

Rassen, Sorten, Stämme- vom Menschen künstlich geschaffene Populationen von Organismen mit erblich festgelegten Merkmalen:

• Produktivität,
• morphologisch,
• physiologische Zeichen.

Jede Tierrasse, jede Pflanzensorte und jeder Mikroorganismenstamm ist an bestimmte Bedingungen angepasst. Daher gibt es in jeder Zone unseres Landes spezialisierte Sortenprüfstationen und Zuchtbetriebe zum Vergleichen und Testen neuer Sorten und Rassen. Zuchtarbeit beginnt mit der Auswahl des Ausgangsmaterials, das als Kultur- und Wildpflanzenformen verwendet werden kann.

In der modernen Züchtung werden die folgenden Hauptarten und Methoden zur Gewinnung von Ausgangsmaterial verwendet.

Natürliche Populationen. Diese Art von Quellenmaterial umfasst Wildformen, lokale Sorten von Kulturpflanzen, Populationen und Proben, die in der Weltsammlung landwirtschaftlicher Pflanzen VIR präsentiert werden.

Hybridpopulationen entsteht durch Kreuzung von Sorten und Formen innerhalb einer Art (intraspezifisch) und entsteht durch Kreuzung verschiedener Pflanzenarten und -gattungen (interspezifisch und intergenerisch).

Selbstbestäubte Linien (inkubierte Linien). Bei fremdbestäubenden Pflanzen sind selbstbestäubende Linien, die durch wiederholte erzwungene Selbstbestäubung gewonnen werden, eine wichtige Ausgangsmaterialquelle. Die besten Linien werden untereinander oder mit Sorten gekreuzt und die resultierenden Samen werden innerhalb eines Jahres zur Züchtung heterotischer Hybriden verwendet. Hybriden, die auf der Basis selbstbestäubter Linien entstehen, benötigen im Gegensatz zu herkömmlichen Hybridsorten jährlich vermehren.

Künstliche Mutationen und polyploide Formen. Diese Art von Ausgangsmaterial wird gewonnen, indem Pflanzen verschiedenen Arten von Strahlung, Temperatur, Chemikalien und anderen mutagenen Stoffen ausgesetzt werden.

Am All-Union Institute of Plant Growing N.I. Vavilov sammelte eine Sammlung von Kulturpflanzensorten und ihren wilden Vorfahren aus aller Welt, die derzeit ergänzt wird und die Grundlage für die Arbeit an der Auswahl jeder Kulturpflanze bildet. Die reichsten Kulturen sind die antiken Zivilisationszentren. Dort fand die früheste bäuerliche Kultur statt und schon seit längerer Zeit werden künstliche Selektion und Pflanzenselektion betrieben.

Die klassischen Methoden der Pflanzenzüchtung waren und sind Hybridisierung und Selektion. Es gibt zwei Hauptformen der künstlichen Selektion: Massenselektion und individuelle Selektion.

Massenauswahl Wird bei der Auswahl fremdbestäubter Pflanzen (Roggen, Mais, Sonnenblumen) verwendet. In diesem Fall handelt es sich bei der Sorte um eine Population, die aus heterozygoten Individuen besteht und jeder Samen einen einzigartigen Genotyp aufweist. Mit Hilfe der Massenselektion werden die Sortenqualitäten erhalten und verbessert, die Ergebnisse der Selektion sind jedoch aufgrund zufälliger Fremdbestäubung instabil.

Individuelle Auswahl Wird bei der Auswahl selbstbestäubender Pflanzen (Weizen, Gerste, Erbsen) verwendet. In diesem Fall behält der Nachwuchs die Merkmale der Elternform, ist homozygot und wird berufen klare Linie. Eine reine Linie ist die Nachkommenschaft eines homozygoten selbstbestäubten Individuums. Da ständig Mutationsprozesse stattfinden, gibt es in der Natur praktisch keine absolut homozygoten Individuen.

Natürliche Auslese. Diese Art der Auswahl spielt bei der Auswahl eine entscheidende Rolle. Jede Pflanze wird im Laufe ihres Lebens von einer Reihe von Umweltfaktoren beeinflusst. Sie muss resistent gegen Schädlinge und Krankheiten sein und an ein bestimmtes Temperatur- und Wasserregime angepasst sein.

Hybridisierung- der Prozess der Bildung oder Produktion von Hybriden, der auf der Kombination des genetischen Materials verschiedener Zellen in einer Zelle basiert. Sie kann innerhalb einer Art (intraspezifische Hybridisierung) und zwischen verschiedenen systematischen Gruppen (entfernte Hybridisierung, bei der verschiedene Genome kombiniert werden) durchgeführt werden. Die erste Generation von Hybriden zeichnet sich häufig durch Heterosis aus, die sich in einer besseren Anpassungsfähigkeit, größeren Fruchtbarkeit und Lebensfähigkeit der Organismen äußert. Bei der Fernhybridisierung sind die Hybriden oft unfruchtbar. Am häufigsten in der Pflanzenzüchtung Methode zur Hybridisierung von Formen oder Sorten innerhalb einer Art. Mit dieser Methode wurden die modernsten landwirtschaftlichen Pflanzensorten geschaffen.

Fernhybridisierung- eine komplexere und zeitaufwändigere Methode zur Gewinnung von Hybriden. Das Haupthindernis für die Gewinnung entfernter Hybriden ist die Inkompatibilität der Keimzellen der gekreuzten Paare und die Sterilität der Hybriden der ersten und nachfolgenden Generationen. Unter Fernhybridisierung versteht man die Kreuzung von Pflanzen verschiedener Arten. Entfernte Hybriden sind in der Regel unfruchtbar, da sie unfruchtbar sind Meiose(zwei haploide Chromosomensätze verschiedener Arten können sich nicht verbinden) und daher werden keine Gameten gebildet.

Heterose(„Hybridkraft“) ist ein Phänomen, bei dem Hybriden ihren Elternformen in einer Reihe von Merkmalen und Eigenschaften überlegen sind. Heterose ist charakteristisch für Hybriden der ersten Generation; die erste Hybridgeneration führt zu einer Ertragssteigerung von bis zu 30 %. In nachfolgenden Generationen wird seine Wirkung schwächer und verschwindet. Der Heterosiseffekt wird durch zwei Haupthypothesen erklärt. Dominanzhypothese legt nahe, dass der Effekt der Heterosis von der Anzahl dominanter Gene im homozygoten oder heterozygoten Zustand abhängt. Je mehr Gene in einem Genotyp dominant sind, desto größer ist der Effekt der Heterosis.

Überdominanzhypothese erklärt das Phänomen der Heterosis durch den Effekt der Überdominanz. Überdominanz- eine Art Interaktion allelischer Gene, bei der Heterozygoten in ihren Eigenschaften (Gewicht und Produktivität) den entsprechenden Homozygoten überlegen sind. Ab der zweiten Generation lässt die Heterosis nach, da einige Gene homozygot werden.

Kreuzbestäubung Selbstbestäuber ermöglichen es, die Eigenschaften verschiedener Sorten zu kombinieren. Gehen Sie beispielsweise bei der Weizenzüchtung wie folgt vor. Die Staubbeutel der Blüten einer Pflanze einer Sorte werden entfernt, eine Pflanze einer anderen Sorte wird daneben in ein Gefäß mit Wasser gestellt und die Pflanzen der beiden Sorten werden mit einem gemeinsamen Isolator abgedeckt. Dadurch werden Hybridsamen erhalten, die die vom Züchter gewünschten Eigenschaften verschiedener Sorten vereinen.

Methode zur Gewinnung von Polyploiden. Polyploide Pflanzen haben eine größere Masse an vegetativen Organen und größere Früchte und Samen. Viele Nutzpflanzen sind natürliche Polyploide: Weizen, Kartoffeln; polyploide Sorten Buchweizen und Zuckerrüben wurden gezüchtet. Als Arten werden Arten bezeichnet, bei denen das gleiche Genom mehrfach vermehrt wird Autopolyploide. Der klassische Weg, Polyploide zu erhalten, ist die Behandlung von Sämlingen mit Colchicin. Diese Substanz blockiert die Bildung von Spindelmikrotubuli während der Mitose, der Chromosomensatz in den Zellen verdoppelt sich und die Zellen werden tetraploid.

Verwendung somatischer Mutationen. Zur Selektion vegetativ vermehrter Pflanzen werden somatische Mutationen genutzt. I.V. verwendete dies in seiner Arbeit. Mitschurin. Durch vegetative Vermehrung ist es möglich, eine vorteilhafte somatische Mutation zu erhalten. Darüber hinaus bleiben die Eigenschaften vieler Obst- und Beerenarten nur durch vegetative Vermehrung erhalten.

Experimentelle Mutagenese. Basierend auf der Entdeckung der Auswirkungen verschiedener Strahlungen auf die Entstehung von Mutationen und der Verwendung chemischer Mutagene. Mutagene ermöglichen es, ein breites Spektrum unterschiedlicher Mutationen zu erhalten. Heutzutage wurden weltweit mehr als tausend Sorten geschaffen, die von einzelnen mutierten Pflanzen abstammen, die nach Einwirkung von Mutagenen gewonnen wurden.

Von I.V. vorgeschlagene Pflanzenzüchtungsmethoden. Mitschurin. Mit der Mentor-Methode I.V. Michurin versuchte, die Eigenschaften des Hybrids in die gewünschte Richtung zu verändern. Wenn es beispielsweise notwendig war, den Geschmack einer Hybride zu verbessern, wurden Stecklinge eines Elternorganismus mit gutem Geschmack in die Krone eingepfropft oder eine Hybridpflanze wurde auf einen Wurzelstock gepfropft, wodurch die Qualitäten der Hybridpflanze geändert werden mussten Hybrid. I.V. Michurin wies auf die Möglichkeit hin, die Dominanz bestimmter Merkmale während der Entwicklung eines Hybriden zu kontrollieren. Um dies zu erreichen, ist es in den frühen Entwicklungsstadien notwendig, bestimmten externen Faktoren ausgesetzt zu sein. Werden Hybriden beispielsweise im Freiland angebaut, erhöht sich ihre Frostbeständigkeit auf kargen Böden.

Züchtung (von lateinisch – Auswahl, Selektion) ist die Wissenschaft von Wegen und Methoden zur Schaffung neuer und zur Verbesserung bestehender Sorten von Kulturpflanzen, Haustierrassen und Mikroorganismenstämmen mit Merkmalen und Eigenschaften, die für die Praxis wertvoll sind.

Die Ziele der Selektion ergeben sich aus ihrer Definition: die Entwicklung neuer und die Verbesserung bestehender Pflanzensorten, Tierrassen und Mikroorganismenstämme. Eine Sorte, Rasse und Stamm sind eine stabile Gruppe (Population) lebender Organismen, die vom Menschen künstlich geschaffen wurden und bestimmte erbliche Merkmale aufweisen. Alle Individuen einer Rasse, Varietät und eines Stammes weisen ähnliche, erblich festgelegte morphologische, physiologische, biochemische und wirtschaftliche Merkmale und Eigenschaften sowie die gleiche Art der Reaktion auf Umweltfaktoren auf. Die Hauptauswahlrichtungen sind:

hohe Produktivität von Pflanzensorten, Fruchtbarkeit und Produktivität von Tierrassen;

Produktqualität (z. B. Geschmack, Aussehen, Haltbarkeit von Obst und Gemüse, chemische Zusammensetzung des Getreides – Proteingehalt, Gluten, essentielle Aminosäuren usw.);

physiologische Eigenschaften (Frühzeitigkeit, Trockenheitsresistenz, Winterhärte, Resistenz gegen Krankheiten, Schädlinge und ungünstige klimatische Bedingungen);

intensiver Entwicklungsweg (bei Pflanzen - Reaktionsfähigkeit auf Düngemittel, Bewässerung und bei Tieren - „Bezahlung“ für Nahrung usw.).

Der Zweck dieser Arbeit besteht darin, die Auswahl und ihre Arten zu untersuchen.

Aufgaben:

betrachten Sie die theoretischen Grundlagen der Auswahl;

Studienfragen der Auswahl von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen.

1. Theoretische Grundlagen der Auswahl

In den letzten Jahren hat die Auswahl einer Reihe von Insekten und Mikroorganismen, die zur biologischen Bekämpfung von Schädlingen und Krankheitserregern von Kulturpflanzen eingesetzt werden, eine besondere Bedeutung erlangt.

Bei der Auswahl müssen auch die Bedürfnisse des Marktes für landwirtschaftliche Produkte und die Zufriedenheit bestimmter Sektoren der Industrieproduktion berücksichtigt werden. Um beispielsweise hochwertiges Brot mit elastischer Krume und knuspriger Kruste zu backen, werden kräftige (glasige) Weichweizensorten mit hohem Eiweißgehalt und elastischem Gluten benötigt. Um Kekse höchster Qualität herzustellen, werden gute mehlige Weichweizensorten benötigt, und Nudeln, Hörner, Fadennudeln und Nudeln werden aus Hartweizen hergestellt.

Ein markantes Beispiel für eine Auswahl unter Berücksichtigung der Marktbedürfnisse ist die Pelztierhaltung. Bei der Aufzucht so wertvoller Tiere wie Nerze, Otter und Füchse werden Tiere ausgewählt, deren Genotyp der sich ständig ändernden Mode in Bezug auf Farbe und Felltöne entspricht.

Im Allgemeinen sollte die Entwicklung der Selektion auf den Gesetzen der Genetik als der Wissenschaft der Vererbung und Variabilität basieren, da die Eigenschaften lebender Organismen durch ihren Genotyp bestimmt werden und einer erblichen und modifikationsbedingten Variabilität unterliegen.

Die theoretische Grundlage der Selektion ist die Genetik. Es ist die Genetik, die den Weg für ein wirksames Management der Vererbung und Variabilität von Organismen ebnet. Gleichzeitig basiert die Auswahl auch auf den Errungenschaften anderer Wissenschaften: Systematik und Geographie von Pflanzen und Tieren, Zytologie, Embryologie, Biologie der individuellen Entwicklung, Molekularbiologie, Physiologie und Biochemie. Die rasante Entwicklung dieser Bereiche der Naturwissenschaften eröffnet völlig neue Perspektiven. Die Genetik hat bereits heute das Niveau der gezielten Gestaltung von Organismen mit den gewünschten Eigenschaften und Eigenschaften erreicht.

Bei der Lösung fast aller Zuchtprobleme spielt die Genetik eine entscheidende Rolle. Es hilft, den Auswahlprozess rational und auf der Grundlage der Gesetze der Vererbung und Variabilität zu planen und dabei die Vererbungsmerkmale jedes spezifischen Merkmals zu berücksichtigen. Errungenschaften der Genetik, das Gesetz der homologen Reihe erblicher Variabilität, der Einsatz von Tests zur Frühdiagnose des Zuchtpotentials des Ausgangsmaterials, die Entwicklung verschiedener Methoden der experimentellen Mutagenese und Fernhybridisierung in Kombination mit Polyploidisierung, die Suche nach Methoden für Kontrolle von Rekombinationsprozessen und effektive Auswahl der wertvollsten Genotypen mit den gewünschten Merkmalen und Eigenschaften, die Möglichkeit, die Quellen für Ausgangsmaterial für die Züchtung zu erweitern. Darüber hinaus ist es durch den breiten Einsatz von Biotechnologie-, Zell- und Gewebekulturmethoden in den letzten Jahren gelungen, den Auswahlprozess deutlich zu beschleunigen und auf eine qualitativ neue Basis zu stellen. Diese bei weitem nicht vollständige Liste des Beitrags der Genetik zur Selektion lässt vermuten, dass die moderne Selektion ohne den Einsatz genetischer Errungenschaften undenkbar ist.

Der Erfolg der Arbeit eines Züchters hängt weitgehend von der richtigen Auswahl des Ausgangsmaterials (Arten, Sorten, Rassen) für die Selektion, der Untersuchung seines Ursprungs und seiner Entwicklung sowie der Verwendung von Organismen mit wertvollen Merkmalen und Eigenschaften im Züchtungsprozess ab. Die Suche nach den benötigten Formen erfolgt unter Berücksichtigung des gesamten globalen Genpools in einer bestimmten Reihenfolge. Zunächst werden lokale Formen mit den gewünschten Eigenschaften und Eigenschaften verwendet, dann werden Einführungs- und Akklimatisierungsmethoden verwendet, d. h. es werden Formen verwendet, die in anderen Ländern oder in anderen Klimazonen wachsen, und schließlich werden Methoden der experimentellen Mutagenese und Gentechnik eingesetzt.

Um die Vielfalt und geografische Verbreitung von Kulturpflanzen zu untersuchen, untersuchte N.I. Vavilov von 1924 bis Ende der 30er Jahre. organisierte 180 Expeditionen in die unzugänglichsten und oft gefährlichsten Gebiete der Welt. Als Ergebnis dieser Expeditionen untersuchte N.I. Vavilov die Pflanzenressourcen der Welt und stellte fest, dass sich die größte Formenvielfalt der Art auf die Gebiete konzentriert, in denen diese Art ihren Ursprung hat. Darüber hinaus wurde eine einzigartige, weltweit größte Sammlung von Kulturpflanzen gesammelt (bis 1940 umfasste die Sammlung 300.000 Exemplare), die jährlich in den Sammlungen des nach N. I. Vavilov (VIR) benannten Allrussischen Instituts für Pflanzenbau vermehrt werden. und werden von Züchtern häufig als Ausgangsmaterial für die Schaffung neuer Sorten von Getreide, Obst, Gemüse, Industrie-, Heil- und anderen Nutzpflanzen verwendet.

Basierend auf der Untersuchung des gesammelten Materials identifizierte Vavilov 7 Herkunftszentren von Kulturpflanzen (Anhang 1). Die Ursprungszentren der wichtigsten Kulturpflanzen sind mit antiken Zivilisationszentren und dem Ort der primären Kultivierung und Selektion von Pflanzen verbunden. Ähnliche Domestizierungsherde (Herkunftszentren) wurden auch bei Haustieren identifiziert.

2. Die Bedeutung der Auswahl

Die Ziele und Zielsetzungen der Selektion als Wissenschaft werden durch den Stand der Agrar- und Viehzuchttechnik, den Grad der Industrialisierung der Pflanzen- und Tierproduktion bestimmt. Beispielsweise wurden unter Bedingungen des Süßwassermangels bereits Gerstensorten entwickelt, die bei Bewässerung mit Meerwasser zufriedenstellende Erträge liefern. Es wurden Hühnerrassen entwickelt, die die Produktivität bei hohem Tieraufkommen in Geflügelfarmen nicht beeinträchtigen. Für Russland ist es sehr wichtig, Sorten zu schaffen, die unter frostigen Bedingungen ohne Schnee, bei klarem Wetter, Spätfrösten usw. produktiv sind.

Eine der wichtigsten Errungenschaften des Menschen zu Beginn seiner Entstehung und Entwicklung war die Schaffung einer konstanten und einigermaßen zuverlässigen Nahrungsquelle durch die Domestizierung wilder Tiere und den Anbau von Pflanzen. Der Hauptfaktor bei der Domestizierung ist die künstliche Selektion von Organismen, die den menschlichen Bedürfnissen entsprechen. Kultivierte Pflanzen- und Tierformen weisen hochentwickelte individuelle Eigenschaften auf, die für ihre Existenz unter natürlichen Bedingungen oft nutzlos oder sogar schädlich, für den Menschen jedoch nützlich sind. Beispielsweise ist die Fähigkeit einiger Hühnerrassen, mehr als 300 Eier pro Jahr zu produzieren, biologisch nicht sinnvoll, da das Huhn nicht in der Lage ist, eine solche Anzahl Eier auszubrüten. Auch die Produktivität aller Kulturpflanzen ist deutlich höher als die verwandter Wildarten, gleichzeitig sind sie jedoch weniger anpassungsfähig an sich ständig ändernde Umweltbedingungen und verfügen über keinen Schutz vor dem Verzehr (Bitter- oder Giftstoffe, Dornen, Dornen). , usw.). Daher können kulturelle, also domestizierte Formen unter natürlichen Bedingungen nicht existieren.

Die Domestizierung führte zu einer Abschwächung der stabilisierenden Selektionswirkung, was die Variabilität stark erhöhte und ihr Spektrum erweiterte. Gleichzeitig ging die Domestikation mit einer Selektion einher, zunächst unbewusst (Auswahl derjenigen Individuen, die besser aussahen, ein fügsameres Wesen hatten und andere für den Menschen wertvolle Eigenschaften hatten), dann bewusst oder methodisch. Der weit verbreitete Einsatz methodischer Selektion zielt darauf ab, bei Pflanzen und Tieren bestimmte Eigenschaften zu entwickeln, die den Menschen zufriedenstellen. Die Erfahrung vieler Generationen von Menschen hat es ermöglicht, Auswahlmethoden und -regeln zu entwickeln und die Auswahl als Wissenschaft zu gestalten.

Der Prozess der Domestizierung neuer Pflanzen- und Tierarten zur Befriedigung menschlicher Bedürfnisse geht auch in unserer Zeit weiter. Um beispielsweise modische und hochwertige Pelze zu erhalten, wurde im laufenden Jahrhundert ein neuer Zweig der Tierhaltung geschaffen – die Pelzzucht.

Genetik ist eine Wissenschaft, die zwei Eigenschaften lebender Organismen untersucht – Vererbung und Variabilität. Fortschritte in der Genetik sind für Medizin, Landwirtschaft und Biologie von großer Bedeutung.

Vererbung

Unter Vererbung versteht man die Fähigkeit von Organismen, ihre Eigenschaften und Eigenschaften an ihre Nachkommen weiterzugeben. Der Vererbung ist es zu verdanken, dass diese oder jene Rasse oder Tier- oder Pflanzenart über viele Generationen hinweg erhalten bleibt.

Variabilität

Variabilität ist die Eigenschaft von Organismen, neue Eigenschaften zu erwerben, die sich von denen ihrer Eltern unterscheiden. Wenn diese Merkmale in nachfolgenden Generationen fixiert werden, spricht man von erblicher Variabilität.

Reis. 1. Modifikationsvariabilität.

Variabilität bestimmt die Vielfalt der Eigenschaften und externen Daten innerhalb einer Art.

Der materielle Informationsträger über die Eigenschaften einer Zelle ist die DNA. Es ist Teil der Chromosomen – Strukturen des Zellkerns, die Erbinformationen speichern.

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Nach modernen Auffassungen der Vererbung werden Unterschiede zwischen Arten und Organismen innerhalb einer Art durch Unterschiede in den Proteinen bestimmt, aus denen die Organismen aufgebaut sind.

Im Gen sind Informationen über die Struktur eines bestimmten Proteins enthalten. Ein Gen ist ein Abschnitt eines DNA-Moleküls.

Reis. 2. Gen.

Aus Genen werden Informationen abgelesen, die dann in die Bildung von Proteinmolekülen umgesetzt werden.

Genotyp

Jeder Organismustyp zeichnet sich durch eine bestimmte Anzahl und Form der Chromosomen aus – seinen Genotyp. Beispielsweise hat ein Mensch 23 Chromosomenpaare in seinem Genotyp. Die Hälfte der Chromosomen stammt vom Vater und die andere Hälfte von der Mutter.

Reis. 3. Chromosomensätze.

Geschlechtszellen enthalten einen halben oder haploiden Chromosomensatz (n), und somatische Zellen enthalten einen diploiden (2n) oder doppelten Satz.

Phänotyp

Abhängig von der Interaktion der Gene und den Merkmalen der Umweltbedingungen kann ein in einem Gen kodiertes Merkmal auftreten oder auch nicht. Die häufigste Art der Interaktion zwischen Genen ist die Unterdrückung der Wirkung eines Gens durch ein anderes. Alle manifestierten Zeichen bilden den Phänotyp des Organismus.

Auswahl

Die Selektion hängt eng mit der Genetik zusammen. Sie beschäftigt sich mit der Schaffung neuer und gezielter Veränderungen bestehender Pflanzensorten und Tierrassen.

Die Grundlagen der Genetik und Selektion sind Kenntnisse über die Vererbungsmuster von Merkmalen und deren Manifestation im Phänotyp.

Viele ertragreiche Kulturpflanzensorten wurden von Züchtern durch Vervielfachung der Chromosomenzahl (3n, 4n usw.) geschaffen. Solche Pflanzen werden Polyploide genannt.

Was haben wir gelernt?

Die Genetik untersucht zwei wichtige Eigenschaften lebender Organismen: die Fähigkeit, Eigenschaften von Generation zu Generation weiterzugeben; die Fähigkeit, neue Qualitäten zu erwerben. Ein separates Merkmal eines Organismus ist ein Protein, dessen Strukturinformationen in einem Gen – einem Abschnitt eines DNA-Moleküls – verschlüsselt sind. Die genetischen Grundlagen der Genetik sind die theoretische Grundlage für vielseitige biologische und medizinische Forschung und die Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität.