БОТАНИКА
.
Основные методы селекции
| Методы | Селекция животных | Селекция растений |
| Подбор родительских пар | По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупности фенотипических признаков) | По месту их происхождения (географически удаленных) или генетически отдаленных (неродственных) |
| Гибридизация: а) неродственная (аутбридинг) -внутривидовая -межвидовая (отдаленная) | Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Получается бесплодное потомство. | Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций, а также высокой продуктивности |
| б) близкородственная (инбридинг) | Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками. | Самоопыление у перекрестноопыляющихся растений путем искусственного воздействия для получения гомозиготных (чистых) линий |
| Отбор: а) массовый (по фенотипу) | Не применяется | Применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений, по фенотипу |
| б) индивидуальный (по генотипу) | Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру | Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии — потомство одной самоопыляющейся особи |
| Метод испытания производителей по потомству | Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству | Не применяется |
| Экспериментальное получение полиплоидов | Не применяется | Применяется в генетике и селекции для получения более продуктивных, урожайных форм |
| Методы селекционной работы И. В. Мичурина | ||
| Методы | Сущность метода | Примеры |
| Биологически отдаленная гибридизация: а) межвидовая | Скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами | Вишня Владимирская х черешня Винклера белая = вишня Краса севера (хороший вкус, зимостойкость) |
| б) межродовая | Скрещивание представителей разных родов для получения новых форм растений | Вишня х черемуха = церападус |
| Географически отдаленная гибридизация | Скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества (вкусовые, устойчивости) | Груша дикая уссурийская Вере рояль (Франция) =Бере зимняя Мичурина |
| Отбор | Многократный, жесткий: по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и их лежкости | Продвинуто на север много сортов яблонь с хорошими вкусовыми качествами и высокой урожайностью |
| Метод ментора | Воспитание в гибридном сеянце желательных качеств (усиление доминирования), для чего сеянец прививается на растение-воспитатель, от которого эти качества хотят получить. Чем ментор старше, мощнее, длительнее действует, тем его влияние сильнее | Яблоня Китайка подвой) х гибрид (Китайка Кандильсинап) = Кандиль-синап (морозостойкий) Бельфлер-китайка (гибрид подвой) х Китайка (привой) = Бельфлер-китайка (лежкий позднеспелый сорт) |
| Метод посредника | При отдаленной гибридизации для преодоления нескрещиваемости использование дикого вида в качестве посредника | Дикий монгольский миндаль х дикий персик Давида = миндаль Посредник Культурный персик х миндаль Посредник = гибридный персик (продвинут на север) |
| Воздействие условиями среды | При воспитании молодых гибридов обращалось внимание на метод хранения семян, характер и степень питания, воздействие низкими температурами, бедной питанием почвой, частыми пересадками | Закаливание гибридного сеянца. Отбор наиболее выносливых растений |
| Смешение пыльцы | Для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости) | Смешивалась пыльца материнского растения с пыльцой отцовского, своя пыльцы раздражала рыльце, и оно воспринимало чужую пыльцу |
Общая характеристика некоторых отделов водорослей
| Признаки | Отделы | ||
| Зеленые водоросли | Бурые водоросли | Красные водоросли (Багрянки) | |
| Численность, тыс. видов | 20,0 | 1,5 | 4,0 |
| Местообитание | Пресные и соленые водоемы, сырая почва, кора деревьев; могут образовывать симбиоз с грибами (лишайники) | В основном дно моря до глубины 50 м (образуют бентос) | В основном дно моря до глубины 100 м (образуют бентос) |
| Тип таллома | Одноклеточные, колониальные, многоклеточные, неклеточные | Многоклеточные | Многоклеточные |
| Вещества клеточной стенки | Целлюлоза, пектин | Пектин, целлюлоза | Пектин, целлюлоза, карбонаты магния и кальция |
| Форма хроматофора | Чашеобразный, кольцеобразный, дисковидный, спиральный, зернистый | Зернистый | Дисковидный |
| Пигменты | Зеленые — хлорофиллы а, Ь, оранжевые — каротиноиды | Зеленые — хлорофиллы а, с, оранжевые — каротиноиды, бурый — фукоксантин | Зеленые — хлорофиллы a, d, оранжевые —каротиноиды, красный — фикоэритрин, синий — фикоциан |
| Запасные вещества | Крахмал, масла | Полисахариды ламинарин, маннит; масла | Багрянковый крахмал |
| Способы размножения: вегетативное | Частями таллома | Частями таллома | Частями таллома (редко) |
| бесполое | Зооспорами | Зооспорами | Спорами |
| половое | Изогамия, гетерогамия, оогамия, конъюгация | Изогамия, гетерогамия, оогамия | Оогамия |
| Особенности цикла развития | У большинства представителей в цикле развития преобладает гаметофит (n), у других — меньшего числа — спорофит (2 n) | У одних представителей преобладает спорофит (2 n), у других — гаметофит (n). У многих талломы изоморфные — спорофит и гаметофит внешне выглядят одинаково | У одних представителей преобладает спорофит (2 n), у других — гаметофит (n). У многих талломы изоморфные — спорофит и гаметофит внешне выглядят одинаково |
| Представители и их значение | Одноклеточные: хламидомонада, хлорелла; многоклеточные: улотрикс, спирогира, кладофора. Составляют фитопланктон водоемов, служащий пищей для рыб и беспозвоночных; обогащают воду кислородом и образуют основную массу органических веществ водоемов | Фукус, ламинария, саргасса образуют на дне морей обширные заросли, служащие убежищем для обитателей дна. В промышленности из водорослей извлекают соли калия, йод, бром, альгиновую кислоту; пищевое, диетическое и кормовое значение имеет ламинария (морская капуста) | Вместе с коралловыми полипами участвуют в формировании океанических островов. В промышленности из анфельции извлекают агар-агар; пищевое применение имеет порфира |
Особенности строения и жизнедеятельности представителей родов хламидомонада и хлорелла
| Признаки | Хламидомонада | Хлорелла |
| Форма клетки | У различных представителей рода — округлая, овальная или яйцевидная | Округлая |
| Наличие жгутиков | Имеются 2 жгутика | Отсутствуют |
| Светочувствительный глазок | Имеется, обеспечивает фототаксис | Отсутствует |
| Движение | Активно передвигается к свету с помощью жгутиков | Передвигается пассивно с током воды |
| Пульсирующая вакуоль | Имеется | Отсутствует |
| Клеточная стенка | Пектиново-целлюлозная | Целлюлозная |
| Способы размножения | Половое, бесполое | Только бесполое |
| Способы полового размножения | У большинства видов — изогамия, реже — гетерогамия и оогамия | Отсутствуют |
| Морфологические особенности спор | Подвижные споры (зооспоры) с двумя жгутиками | Споры без жгутиков (апланоспоры) |
| Особенности роста и развития | В результате фотосинтеза усваивает 1-2% солнечной энергии (как большинство растений). Питание автотрофное и гетеротрофное | В результате фотосинтеза усваивает рекордное количество солнечной энергии (до 10-12%). Интенсивно делится; накапливает большое количество белков, масел, витами- нов В, С и К. Культивируется в искусственных условиях. Питание автотрофное |
Общая характеристика высших споровых растений
| Признаки | Мохообразные | Папоротникообразные | Хвощеобразные | Плаунообразные |
| Особенности вегетативных органов | Имеют примитивный побег, настоящих корней нет, прикрепляются к почве ризоидами, состоящих из одинаковых клеток и лишенных проводящей ткани | Характерно мощное развитие разнообразных листьев, которые выполняют две функции – спорообразования и фотосинтеза. Лист – вайя обладает верхушечным ростом прикрепляется к укорочен-ному стеблю, переходящему в хорошо развитое корневище | На стебле имеются мутовки бурых чешуйчатых листьев, утративших способность к фотосинтезу, эту функцию выполняют боковые веточки. Хорошо развит подземный стебель – корневище, от которого отходят придаточ-ные корни. Воздушные побеги двух видов: летние вегетативные и весенние плодущие, несущие спороносные колоски | Стебель стелющийся, от которого отходят мелкие листья различной формы (шиловидная, овальная, линейная и др.), дихотоми-чески ветвится. Корни придаточные, отходят от стебля |
| Особенности тканевой организации | Имеется ассимиляционная ткань, а также слабо выраженные, механические, запасающие и покровные ткани. Нет проводящей ткани | Хорошо развита ассимиляционная, механическая ткани. В стебле имеется хорошо развитая проводящая ткань, ксилема представлена трахеидами, флоэма – ситовидными клетками | Хорошо развита ассимиляционная, механическая ткани, и сосудисто-волокнистые пучки (проводящая). Снару-жи стебель покрыт кожицей, пропитанной кремнеземом. | Хорошо развита ассимиляционная, механическая ткани. В стебле имеется хорошо развитая проводящая ткань, ксилема представлена трахеидами, флоэма – ситовидными клетками |
| Преобладающее поколение | Гаметофит | Спорофит | Спорофит | Спорофит |
| Чем представлен спорофит (бесполое поколение) в современной флоре | Коробочка на ножке | Листостебельное корневищное травянистое растение. В тропиках — древесное растение | Травянистое растение с членистым стеблем и чешуевидными листьями | Травянистые вечнозеленые растения с мелкими листьями и укореняющимися побегами |
| Место образования спор | Спорангий, находящийся в коробочке | Спорангии, собранные в сорусы на вайях (листостеблях) | Спорангии на спорофиллах, собранных в спороносные колоски | Спорангии на спорофиллах, собранных в спороносные колоски |
| Чем представлено половое поколение (гаметофит) | Листостебельные растения с архегониями и антеридиями (у зеленых мхов — раздельнополые, у белых — обоеполые) | Зеленые сердцевидные заростки с архегониями и антеридиями; чаще обоеполые, но могут быть и раздельнополые. Размер 1-5 мм | Зеленые лопастные заростки с архегониями и антеридиями. Чаще раздельнополые, но могут быть и обоеполые. Размер 2-4 мм | Бесхлорофилльные, гетеротрофные заростки с архегониями и антеридиями, живущие в симбиозе с грибами. Только обоеполые. Форма — близкая к полушарию, размер — 20-30 мм |
| Продолжитель-ность жизни полового поколения (гаметофита) | Много лет | Один сезон | Один сезон | 12-15 лет |
| Положение спорофита по отношению к гаметофиту | На одном растении, спорофит прикреплен к гаметофиту, полностью зависит от него и питается за его счет | Разные растения | ||
| Положение в эволюции | Тупиковая ветвь | Прогрессивное направление, давшее семенные растения |
Общая характеристика растительных тканей
| Название ткани | Строение | Местонахождение | Функции |
| Образовательная(меристема): 1. Верхушечная | Молодые тонкостенные клетки с крупным ядром и густой цитоплазмой, делятся путем митоза | 1) Почки побегов, кончики корней (конусы нарастания) | Рост органов в длину благодаря делению клеток, образование тканей корня, стебля, листьев, цветков |
| 2. Вставочная | 2) Основания междоузлий стебля и основания листа | ||
| 3. Боковая (камбий) | 3) Между древесиной и лубом стеблей и корней | Рост корня и стебля в толщину; камбий внутрь откладывает клетки древесины, наружу — клетки луба | |
| Покровная: 1. Кожица (эпидерма) | Плотно сомкнутые живые клетки с утолщенной наружной стенкой и устьицами | Покрывает листья, зеленые стебли, все части цветка | Защита органов от высыхания, колебаний температуры, повреждений |
| 2. Пробка (перидерма) | Мертвые клетки, стенки пропитаны жироподобным веществом суберином. Чечевички | Покрывает зимующие стебли, клубни, корневища, корни | |
| 3. Корка (покровный комплекс) | Много слоев пробки и других мертвых тканей | Покрывает нижнюю часть стволов деревьев | |
| Проводящая: 1. Сосуды (ксилема) | Полые трубки с одревесневающими стенками и отмершим содержимым | Древесина (ксилема), проходящая вдоль корня, стебля, жилок листьев | Проведение воды и минеральных веществ из почвы в корень, стебель, листья, цветки |
| 2. Ситовидные трубки (флоэма) | Вертикальный ряд живых клеток с ситовидными поперечными перегородками | Луб (флоэма), расположенный вдоль корня, стебля, жилок листьев | Проведение органических веществ из листьев в стебель, корень, цветки |
| 3. Проводящие сосудисто-волокнистые пучки | Комплекс из древесины и луба в виде отдельных тяжей у трав и сплошного массива у деревьев | Центральный цилиндр корня и стебля; жилки листьев и цветков | Проведение по древесине воды и минеральных веществ; по лубу — органических веществ; укрепление органов, связь их в единое целое |
| Механическая (волокна) склеренхима | Длинные клетки с толстыми одревесневающими стенками и отмершим содержимым | Вокруг проводящих сосудисто-волокнистых пучков | Укрепление органов растения благодаря образованию каркаса — арматурная ткань |
| Основная: 1. Ассимиляционная | Столбчатая и губчатая ткань с большим количеством хлоропластов | Мякоть листа, зеленые стебли | Фотосинтез, газообмен |
| 2. Запасающая | Однородные тонкостенные клетки, заполненные зернами крахмала, белка, каплями масла, вакуолями с клеточным соком | Корнеплоды, клубни, луковицы, плоды, семена | Отложение в запас белков, жиров, углеводов (крахмал, сахар, глюкоза, фруктоза) |
| 3. Аэренхима | Большие межклетники | Корень, стебель | Резерв воздуха для дыхания у водных растений |
Простые плоды
| Характер околоплодника | Многосемянные | Односемянные |
| коробочковидные | ореховидные | |
| Сухой | Боб — семена лежат на двух раскрывающихся створках (горох, фасоль) Стручок — семена лежат на краях перегородки, раскрывается двумя створками (капуста, сурепка) Коробочка — семена высыпаются из щелей, отверстий (мак, тюльпан) | Семянка — околоплодник кожистый, семя лежит свободно (подсолнечник) Зерновка — околоплодник кожистый, срастается с кожурой семени (пшеница, кукуруза) Орех — околоплодник деревянистый, семя лежит свободно (лещина, фундук) |
| ягодовидные | костянковидные | |
| Сочный | Ягода — семена лежат внутри сочной мякоти плода (помидор, виноград, ландыш) Яблоко — семена лежат в пленчатых сухих камерах, мякоть плода образована сросшимися завязью и цветочной трубкой (яблоня, груша) Тыквина — семена лежат в сочной мякоти плода, наружный слой околоплодника деревянистый (арбуз, тыква) Померанец (лимон, апельсин) | Костянка — снаружи плод покрыт кожицей, в средней части плода сочная мякоть, внутренний слой — одревесневший, образует косточку, семя лежит свободно (вишня, абрикос, черемуха) |
Сравнительная характеристика отдела Покрытосеменные
| Семейство | Жизненная форма | Формула цветка | Плод | Представители | Значение |
| Розоцветные 3 тыс. видов | Деревья, кустарники, травы | *Ч5JI5TооП1 вишня *Ч5+5Л5ТооПоо земляника *ч5л5тооп1 (яблоня) | Костянка, сборная семянка, яблоко | Яблоня, груша, вишня, слива, роза, земляника, малина | Плодовые деревья, кустарники, травы. Лекарственные, эфиромасличные, декоративные растения |
| Бобовые 12 тыс. видов | Кустарники, травы, редко деревья | ↑Ч(5)JI1,2,(2)T(5+4),1П1 Венчик мотыльковый, состоит из паруса, весел и лодочки | Боб | Горох, фасоль, клевер, люцерна, люпин, желтая акация, верблюжья колючка | Кормовые, пищевые культуры. Медоносы. Важная роль в севооборотах — обогащение почвы азотом, фиксированным клубеньковыми бактериями. Декоративные, лекарственные растения |
| Крестоцвет- ные (капуст- ные) 2 тыс. видов | Травы | *Ч4Л4Т2+4П1 соцветие - кисть | Стручок, стручочек | Капуста, редис, репа, сурепка, пастушья сумка | Пищевые, кормовые культуры. Медоносы. Сорняки |
| Пасленовые 2200 видов | Травы, реже кустарники | *Ч(5)Л(5)Т5П1 | Ягода, коробочка | Картофель, помидоры, табак, белена, дурман, паслен | Пищевые, кормовые культуры. Декоративные растения. Ядовитые растения, применяющиеся для изготовления лекарственных препаратов |
| Сложноцвет- ные (Астровые) 20 тыс. видов | Травы, полукустар- ники | Соцветие корзинка: *ч5л(5)т5п1; цветки трубчатые; ↑ч5л(5)т5п1цветки язычковые | Семянка | Подсолнечник, ромашка, василек, одуванчик, бодяк, астра, топинамбур, полынь, георгины | Пищевые, декоративные, медоносные растения. Лекарственные. Сорняки. Некоторые вызывают аллергию (амброзия) |
| Лилейные* 3 тыс. видов | Травы,кустарники, деревья (юкка, драконово де- рево) | *О3+3Т3+3П1 | Ягода, коробочка | Лук, чеснок, тюль- пан, ландыш, лилия, спаржа | Пищевые культуры. Лекарственные, декоративные растения |
| Злаковые (Мятликовые) 12 тыс. видов | Травы, древовидная трава бамбук | Соцветие сложный колос, метелка, початок' 0(2)+2Т3Пl | Зерновка | Пшеница, рожь, рис, кукуруза, пырей, тимофеевка, мятлик, бамбук, тростник | Главные хлебные культуры. Кормовые культуры. Корневищные злаки (пырей ползучий) — сорняки. Аллергены |
Развитие растительного мира на Земле