§ 32. Створення та використання нових порід тварин і сортів рослин. Традиційні біотехнології

• До змісту відповідей

ПОМІРКУЙТЕ Й ОБГОВОРІТЬ СИТУАЦІЮ

Уявіть, що ви — стародавні землероби. Ви маєте два сорти пшениці: один дає багато зерна, але вразливий до посухи, інший витримує спеку, але врожайність низька. Які методи селекції ви оберете й чому?

Найкраще поєднати гібридизацію (штучне або перехресне запилення) та індивідуальний добір. Рослини двох сортів висівають поруч і схрещують між собою, щоб об’єднати гени високої врожайності від першого сорту та гени посухостійкості від другого. Із отриманого потомства відбирають лише ті рослини, які успішно пережили посуху і при цьому дали велику кількість насіння, а потім розмножують їх у наступних поколіннях для закріплення корисних властивостей.

ВІДКРИТИЙ МІКРОФОН

Чому для селекції важливо мати генетичне різноманіття?

Генетичне різноманіття слугує незамінним вихідним матеріалом для селекційної роботи. Що більше різних алелів та ознак є у вихідній групі організмів, то вищий шанс відібрати корисні мутації, створити стійкі до хвороб та несприятливих умов форми або вдало скомбінувати їх під час схрещування. Без генетичного різноманіття добір зупиняється, а популяція стає беззахисною перед новими паразитами та кліматичними змінами.

ПОШУК, ОЦІНЮВАННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ТА ПРЕЗЕНТАЦІЯ ІНФОРМАЦІЇ

Селекція рослин, отримання нових продуктивних сортів рослин вітчизняними вченими-селекціонерами. Знайдіть інформацію і підготуйте презентацію (постер) на такі теми (за вибором): • Основні галузі рослинництва в Україні. • Українські наукові установи, які займаються селекцією рослин. • Вітчизняні вчені-селекціонери.

План та матеріали для постера на тему: «Вітчизняні вчені-селекціонери та їхній внесок у селекцію рослин»

1. Левко Симиренко заснував помологічний розсадник на Черкащині, де зібрав та дослідив тисячі сортів плодових культур. Світове визнання здобув зимовий сорт яблук «Ренет Симиренка», який вирізняється тривалим зберіганням, ніжним кисло-солодким смаком та високою врожайністю.
2. Василь Ремісло очолював Миронівський інститут пшениці та створив всесвітньо відомий сорт озимої пшениці «Миронівська 808». Цей сорт поєднав небувалу морозостійкість із високим вмістом білка в зерні та врятував урожаї на мільйонах гектарів не лише в Україні, а й у всій Європі.
3. Василь Юр’єв присвятив життя роботі в Харківському інституті рослинництва, вивівши десятки сортів пшениці, проса, кукурудзи та соняшнику. Він розробив класичні методи масового та індивідуального добору рослин, адаптованих до умов посушливого Степу і Лісостепу.
4. Сучасні українські науковці Інституту картоплярства та Інституту рослинництва НААН продовжують селекцію картоплі (сорти «Слов’янка», «Повінь»), озимої пшениці («Подолянка», «Богдана») та гібридів соняшнику, які мають імунітет до паразитів і дають стабільний урожай за умов потепління клімату.

РОБОТА В ГРУПІ

Пригадайте, які породи собак чи котів ви знаєте. Визначте, які риси людина закріпила в них штучним добором.

Породи собак:

1. У німецької вівчарки закріплено високий інтелект, слухняність, витривалість та охоронний інстинкт для військової та поліцейської служби.
2. У такси штучно відібрано видовжене гнучке тіло, короткі міцні лапи та безстрашний характер для полювання на борсуків і лисиць у вузьких підземних норах.
3. У сенбернара збережено масивну статуру, густу теплу шерсть, величезну фізичну силу й врівноважену поведінку для пошуку та порятунку людей з-під снігових лавин.

Породи котів:

1. У породи мейн-кун людина закріпила гігантські розміри тіла, густе водовідштовхувальне хутро та характерні китиці на вухах для адаптації до суворого клімату.
2. У сіамських котів відібрано гнучке струнке тіло, блакитні очі, голосистість та акромеланічне забарвлення — темні плями на мордочці, вухах, лапах і хвості.
3. У котів породи сфінкс штучно закріплено рідкісну генетичну мутацію повної відсутності шерсті, великі вуха та підвищену прив’язаність до господаря.

ПОШУК, ОЦІНЮВАННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ТА ПРЕЗЕНТАЦІЯ ІНФОРМАЦІЇ

Селекція та використання порід коней, собак, котів або інших тварин.

Тези виступу про селекцію та прикладне значення різних груп тварин:

1. Селекція коней традиційно велася у двох протилежних напрямах: важковози (новоолександрівський ваговоз) відбиралися за масивністю скелета, спокійною вдачею та винятковою тягловою силою для сільськогосподарських робіт, тоді як верхові породи (арабська, чистокровна верхова) виводилися граційними, легкокістними та швидкими для спортивних перегонів і військової справи.
2. Селекція службових і мисливських собак формувалася під суворий практичний функціонал: спанієлі та ретривери мають м’який захват щелепами для подачі підстріленої дичини без пошкоджень, хорти володіють гострим зором та здатністю розвивати колосальну швидкість у переслідуванні звіра, а бельгійські вівчарки проходять відбір на швидкість реакції, тонкий нюх та беззаперечну відданість провідникові.
3. Сучасна селекція котів майже повністю перейшла в площину декоративного тваринництва: заводчики закріплюють унікальні зовнішні риси (складені вуха у шотландських висловухих, відсутність хвоста у менксів, кучеряву шерсть у рексів) разом із поступливим, довірливим і повністю неагресивним ставленням до людини в умовах міських квартир.
4. Селекція сільськогосподарських тварин зосереджена на максимальній окупності кормів та стійкості: м’ясні кроси бройлерів нарощують забійну масу лише за сорок днів, свині миргородської та великої білої порід вирізняються високою плодючістю і якістю сала, а молочні корови голштинської та української чорно-рябої порід здатні давати понад вісім-десять тисяч літрів молока на рік.

МІНІДОСЛІДЖЕННЯ

Дізнайтесь у своєї родини або сусідів, які ферментовані продукти вони готують удома (наприклад, квашена капуста, домашній кефір, закваска для хліба). Які мікроорганізми там працюють?

Удома найчастіше готують квашену капусту, домашній кисломолочний сир і дріжджову закваску для випічки. У квашеній капусті та сирі працюють молочнокислі бактерії, які зброджують цукри до молочної кислоти. У заквасці для хліба працюють дріжджі (одноклітинні гриби) разом із молочнокислими бактеріями, викликаючи спиртове й молочнокисле бродіння.

Чи можна назвати сир, хліб і квас «живими продуктами»? Чому?

Сир і справжній домашній квас можна назвати «живими продуктами», оскільки в них зберігаються живі культури молочнокислих бактерій і дріжджів, корисні для нашого кишківника. Хліб назвати «живим» не можна, тому що під час випікання за високої температури (понад 180 °C) усі дріжджові гриби гинуть.

Зафільмуйте про це короткий відеоролик і розмістіть його у своїй соціальній мережі.

План для 30-секундного відео в TikTok або Reels:

1. Початок (0–7 сек): тримаю в руках тарілку з квашеною капустою та шматочок хліба, озвучую питання: «Що спільного між хлібом і капустою? Їх роблять живі мікроби!».
2. Основна частина (8–20 сек): показую пористу будову хліба і пояснюю, що бульбашки утворив вуглекислий газ від дріжджів, хоча самі вони загинули в печі. Потім показую сир або капусту та розповідаю про молочнокислі бактерії, які залишаються живими пробіотиками.
3. Фінал (21–30 сек): висновок про користь ферментованих продуктів для травлення та заклик підписатися.

РОБОТА В ПАРІ

Які переваги й недоліки має ферментація як спосіб зберігання продуктів у давнину порівняно із сучасним холодильником?

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. На малюнку нижче — сорти кукурудзи, які традиційно вирощують у Перу. Які методи селекції, на вашу думку, використовували місцеві жителі? Чи відрізняються ці методи від тих, що зараз застосовують до пшениці? Поясніть.

Місцеві жителі Перу століттями використовували народну селекцію: масовий та індивідуальний штучний добір, висіваючи зерна з найкращих, найбільших і найяскравіших качанів. Ці методи суттєво відрізняються від сучасної селекції пшениці, оскільки давній добір був стихійним і дуже повільним. До сучасної пшениці вчені застосовують штучну гібридизацію, виведення чистих ліній, мутагенез та лабораторний аналіз ДНК, чого давні землероби робити не могли.

2. Уявіть, що в селі почали вирощувати лише один сорт картоплі, бо він дуже врожайний. Які небезпеки можуть виникнути?

Вирощування лише одного сорту створює генетично однорідну монокультуру, яка є надзвичайно вразливою. Якщо з’явиться новий штам фітофторозу або масово розмножиться шкідник, до якого цей сорт не має стійкості, загине абсолютно весь урожай у селі. Так само раптова посуха чи сильне похолодання однаково пошкодять усі рослини, залишивши людей без їжі та посадкового матеріалу на наступний рік.

3. Оберіть одну сільськогосподарську культуру (пшениця, соняшник, помідор) і укладіть перелік бажаних рис для сучасного сорту.

Бажані риси для сучасного сорту пшениці:

1. Висока врожайність та утворення великого, щільного колоса з важким зерном.
2. Міцне, низьке стебло (карликовість), щоб рослини не лягали на землю під час злив і буревіїв.
3. Стійкість до грибкових інфекцій (борошнистої роси, іржі) та шкідників.
4. Висока стійкість до посухи, літньої спеки та зимових морозів.
5. Високий вміст рослинного білка й клейковини для гарної якості борошна.
6. Одночасне дозрівання колосків для легкого збирання комбайнами без втрат зерна.