Слайд 4Клональное микроразмножение
массовое бесполое размножение растений в культуре тканей и клеток
in vitro , при котором возникшие формы растений генетически идентичны
исходному экземпляру;
значительно ускоряет селекционный процесс, при размножении растений в культуре тканей происходит оздоровление посадочного материала, освобождение его от патогенных микроорганизмов и вирусов;
методом культуры тканей удается размножить растения, которые с трудом или совсем не размножаются вегетативно.
Слайд 5Этапы процесса:
1. Приготовление питательных сред;
2. Получение асептической культуры;
3. Культивирование
эксплантов;
4. Укоренение побегов;
5. Адаптация клональных растений к почвенным условиям;
6. Длительное
хранение клонированных растений.
Слайд 6Питательная среда
Для культивирования органов и тканей чаще применяют твердую агаросодержащую
среду.
Питательная среда включает следующие группы веществ: макро- и микроэлементы,
углеводы, витамины, аминокислоты, регуляторы роста гормональной природы.
Слайд 7Исходный материал
Для микроразмножения древесных растений используют два вида исходного материала:
1) семена и их отдельные части, а также части проростков;
2) молодые ткани взрослых растений (почки, хвоя, ткани листа, побеги).
Слайд 8Технология размножения
Стерилизация экспланта
Помещение экспланта на питательную среду.
Пересаживание адвентивных побегов на
свежую среду.
Отбор для укоренения. Подготовленные побеги и сегменты побегов помещают
базальным концом в агаровую среду и культивируют на свету в течение 4 недель. Первые корешки появляются через 10 дней.
Пересадка в почву. Для высадки в почву используют те растения, которые достигли определенных размеров (длина корней не менее 10 см, высота 4 см.) В качестве субстрата используют торф и песок в соотношении 2:1
Слайд 9Изменчивость организмов
Типы изменчивости по Ч. Дарвину
Классификация внутривидовой изменчивости по С.М.Мамаеву
Закон
гомологичных рядов Н.И.Вавилова
Ненаследственная изменчивость
Наследственная изменчивость
Методы изучения изменчивости
Слайд 10
Изменчивость – процесс возникновения различий между особями одного и разных
видов, между предками и потомками, возникшие как под влиянием наследственности
так и под действием внешних условий
Типы изменчивости по
Ч. Дарвину
соотносительная (коррелятивная) и параллельная,
индивидуальная и групповая,
определенная и неопределенная.
Слайд 11Типы изменчивости по Ч.Дарвину
Коррелятивная изменчивость - взаимосвязь изменения одних признаков
с одновременным изменением других. Например, форма коры и свойства древесины
и т.д. Определяется по коэффициенту корреляции.
Параллельная изменчивость - проявление сходных признаков у различных видов и разновидностей. Примеры у древесных растений: образование плакучих и пирамидальных крон у различных видов тополей, берез, рябины; разновидности бука, лещины, барбариса с фиолетовыми листьями; разновидности с глубоко разрезанными листьями у березы, ольхи, липы и др.
Слайд 12Типы изменчивости по Ч.Дарвину
Индивидуальная изменчивость - несхожесть некоторых признаков у
отдельных особей.
Групповая (или внутривидовая) изменчивость - изменчивость между внутривидовыми категориями
(подвидами, расами, разновидностями и т.д.)
Определенная и неопределенная наследственность по Дарвину рассматривается как наследственная и ненаследственная изменчивости
Слайд 13Закон гомологичных рядов Н.И.Вавилова
Генетически близкие виды и роды растений характеризуются
сходными рядами наследственной изменчивости с такой параллельностью, что, зная ряд
форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельной изменчивости форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости.
Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды и виды, составляющие семейство.
Слайд 14Классификация внутривидовой изменчивости по С.М.Мамаеву
индивидуальная - это проявление компромисса между
наследственной программой особи и конкретными экологическими условиями;
половая - проявляется в
существовании в популяции форм, различающихся по полу;
хронологическая (временная) - включает возрастную и сезонную изменчивости;
экологическая - отражает воздействие на растение определенных факторов окружающей внешней среды. Примером экологической изменчивости может служить дуб на солонцах, сосна на болотах и др.
Слайд 15Классификация внутривидовой изменчивости по С.М.Мамаеву
географическая - результат дифференциации вида в
пределах ареала в широтном и меридианном направлениях. Эта форма проявляется
в образовании географических рас или климатипов
гибридогенная - отмечается на границе ареалов различных видов в районах межвидовой спонтанной гибридизации. Например, ель финская представляет собой гибрид елей европейской и сибирской, лиственница Чекановского - гибрид лиственниц сибирской и даурской.
эндогенная - изменчивость органов (листьев, побегов, семян, плодов, цветков и др. ) в пределах особи.
Слайд 16Ненаследственная изменчивость
Изменения в организмах, обусловленные разнообразием условий их существования и
вследствие этого разным характером реализации генотипов в конкретных фенотипах являются
ненаследственными, фенотипическими.
Такая изменчивость является ненаследственной, фенотипической или модификационной, а сами изменения носят название модификаций. по наследству не передаются, так как наследственная программа остается неизменной
Слайд 17Наследственная изменчивость
Для эволюционного процесса имеет значение только наследственная изменчивость, которая,
возникнув у отдельной особи, передается по наследству
Виды наследственной изменчивости
– мутационная и комбинационная
Слайд 18Мутационная изменчивость
Внезапное и скачкообразное изменение наследственной программы называется мутацией.
В зависимости
от характера изменений, происходящих в хромосомах генотипа, мутации подразделяются на
генные, хромосомные и геномные.
Вызывая изменения наследственной программы, а следовательно и белкового синтеза, мутации приводят к изменчивости организмов, которая называется мутационной изменчивостью.
Слайд 19Свойства мутаций
Мутации:
могут происходить у любого организма,
на любой
стадии его развития,
в различных тканях и клетках,
они возникают внезапно,
без всяких переходов,
являются устойчивыми в ряду поколений.
Слайд 20Свойства мутаций
Мутации происходят под влиянием как внешних, так и внутренних
факторов. Мутации всегда случайны, разнонаправлены и не соответствуют факторам, их
вызывавшим.
Для организма они могут быть и полезными и вредными, но чаще всего они вредны, т.к. нарушают генный баланс, слаженность генотипа.
Мутации могут привести к гибели организма, и тогда они называются летальными.
Слайд 21Генные мутации
Генные мутации - изменения происходят в молекулярной структуре гена.
Они вызываются нарушением очередности нуклеотидов в ДНК вследствие вставок, выпадения
или замены отдельных нуклеотидов. В результате происходит изменение считывания наследственной программы с ДНК, что приводит к изменению очередности аминокислот или их состава в полипептидных цепочках белков и к возникновению мутаций.
Генные мутации имеют наибольшее значение в эволюционном процессе и представляют большой интерес для селекции.
Слайд 22Хромосомные мутации
Хромосомные мутации обуславливаются перестройками хромосом и нарушением
их структуры.
Происходят обычно при клеточном делении.
В
зависимости от характера возникающих перестроек различают:
нехватки, делеции, дупликации, инверсии и транслокации хромосом.
Слайд 23Хромосомные мутации
Нехватка – теряется концевая часть хромосомы и хромосома укорачивается.
Делеция
– теряется средняя часть хромосомы.
Дупликация – происходит удвоение какого-либо участка
хромосом.
Инверсия – хромосомы разрываются и срастаются вновь другими концами.
Транслокация – взаимный обмен частями негомологичных хромосом.
Слайд 25Геномные мутации –
это изменения числа хромосом в клетке, возникающие чаще
всего в результате нарушений клеточного деления. При этом может быть
уменьшение или увеличение числа хромосом полными гаплоидными наборами и тогда возникают гаплоиды и полиплоиды, или за счет отдельных хромосом в диплоидном наборе и образуются гетероплоиды.
Слайд 26Комбинационная изменчивость –возникающая в процессе полового размножения
Этапы возникновения комбинационной
изменчивости:
в профазе 1 в результате кроссинговера;
в анофазе 1
при независимом расхождении гомологичных хромосом каждой пары (материнских и отцовских) к различным полюсам клетки;
при оплодотворении может происходить случайное сочетание половых клеток.
Слайд 27Особенности комбинационной изменчивости
При комбинационной изменчивости происходит новая комбинация
генов. Сами гены, их молекулярная структура не изменяются. Изменяются лишь
их сочетания и характер взаимодействия в генотипе
Слайд 28Значение в эволюционном процессе
Комбинационная изменчивость связана только с новыми комбинациями
и рекомбинациями генов, и дает огромное разнообразие форм.
Генные мутации создают
новые наследственные единицы - гены и, тем самым представляет естественному отбору исходный материал. Именно генные мутации вызывают ту самую неопределенную изменчивость, которой Дарвин придавал главное значение в эволюции
Слайд 29Значение в эволюционном процессе
Естественный отбор оценивает качество мутаций. Он сохраняет
те формы, которые в результате мутаций оказались более приспособленными к
данным условиям и уничтожает формы с мутациями, снижающими их приспособленность.
Слайд 30Методы изучения изменчивости
В основу методов изучения генетической изменчивости положено определение
степени влияния наследственности и среды в проявлении фенотипа.
При изучении
внутривидовой изменчивости применяются статистические методы обработки количественных признаков отдельных выборок групп особей, относящихся к разным видам, подвидам или сортам.
Слайд 31Методы изучения изменчивости
Исследование изменчивости древесных растений проводятся последовательно в три
этапа.
На первом этапе дается оценка характера и степени варьирования
признаков в пределах организма, т.е. дается характеристика эндогенной изменчивости.
На втором этапе производится оценка различных форм внутривидовой изменчивости - индивидуальная, половая экологическая.
На третьем этапе изучается межпопуляционная изменчивость, к которой относится географическая изменчивость.
Слайд 32Методы изучения изменчивости
Использование коэффициента вариации С, % при сравнительном изучении
изменчивости.
Шкала уровней изменчивости признаков С.А. Мамаева.
Уровень изменчивости:
очень высокий
- более 40%;
высокий - 21-40%;
средний - 13-20%;
низкий - 7-12%;
очень низкий - менее 7%.
Слайд 33Методы изучения изменчивости
Математические методы направлены на определение наследственных
и ненаследственных факторов в изменчивости среднего уровня признака. Для этой
цели используется дисперсионный анализ.
При этом определяется суммарное (аддитивное) действие случайных и факториальных варианс на общую вариансу и выражается уравнением:
Слайд 34 где
− общая фенотипическая варианса,
− наследственная (генотипическая) варианса, характеризующая
генетическую изменчивость,
− ненаследственная варианса, которая характеризует изменения, вызванные внешними
условиями.
Слайд 35Методы изучения изменчивости
Для характеристики доли генетической изменчивости в
общей фенотипической пользуются не абсолютной величиной генетической вариансы, а относительной,
как показателем удельного веса. Этот показатель называется коэффициентом наследуемости Н2.
Слайд 36Методы изучения изменчивости
Наиболее простой и быстрый способ определения меры генетической
изменчивости в отдельной выборке - это метод испытания клонового потомства.
В разных условиях высаживают вегетативно размноженные деревья (клоны). Изменчивость признака между клонами разных деревьев определяют генетическую вариансу , а изменчивость клонового потомства в разных условиях дает ненаследственную вариансу.
