Урока: «Методы селекции растений» Цель урока. Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству
МБ ОУ Пеля – Хованская СОШ
Конспект урока для 10 класса на тему «Основы селекции. Биотехнология»
Класс: 10
Подготовила: Вилкова Т.М.
Дата: 12.05.2014 год
Цель урока: Раскрыть сущность понятий: селекция, сорт, порода и штамм; определить цели и задачи науки селекции.
Задачи урока:
Охарактеризовать основные методы селекции; сформировать знания о биотехнологии, клеточной и генной инженерии.
Продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать, готовить сообщения, работать с текстом учебника и дополнительной литературой.
В оспитывать гордость за отечественных и мировых ученых-селекционеров.
Основные понятия: селекция, сорт, порода, штамм, аутбридинг, гетерозис, биотехнология, клеточная инженерия, генная инженерия; гибридизация близкородственная (инбридинг), неродственная и отдаленная (аутбридинг).
Ход урока
Изучение нового материала
Вводное слово учителя.
Актуализация знаний и постановка проблемы.
Что такое селекция?
Каковы задачи селекции?
Какие вы знаете методы селекции?
Работа с понятиями: селекция, сорт, порода и штамм . Запись понятий в тетрадь.
Работа с таблицей и презентацией: «Методы селекции»
Селекция растений | Селекция животных | |
1.Подбор родительских форм (искусственный отбор). | По наличию ценных для человека признаков. По приспособленности к местным условиям среды. По месту происхождения. | По хозяйственно ценным признакам и по внешнему виду –экстерьеру. По способности к контактам с человеком и возможности содержания в неволе. |
2.Гибридизация: А) Неродственная (аутбридинг) Б) Близкородственная (инбридинг) | Осуществляется с помощью простых и сложных скрещиваний. Простые — однократные скрещивания между двумя родительскими формами. Сложные — в которых задействованы более чем две родительские формы или происходит повторное скрещивание гибридного потомства с одним из родителей. Скрещивание различных сортов (внутривидовое, межвидовое, межродовое), ведущее к гетерозису. Используется для получения гетерозиготных популяций и повышения продуктивности. Для получения плодовитых гибридов применяют полиплоидию (капустно-редечный гибрид). Искусственное самоопыление у перекрестноопыляющихся растений, для получения чистых линий, использующихся для дальнейшего скрещивания. | Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, межродовое скрещивание для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками. Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками. Ведет к гетерозису. У животных потомство бесплодно (мул-гибрид осла и лошади). Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных чистых линий с желательными признаками, т. е. для закрепления этих признаков. Часто ведет к снижению жизнеспособности. |
4).Отбор А) Массовый Б) Индивидуальный | Применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений (рожь) Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии- потомство одной самоопыляющейся особи (пшеница, овес, ячмень) | Практически не применяется из-за небольшого количества особей в потомстве. Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру |
4.Экспериментальное получение мутаций — индуцированный мутагенез | Применяется в генетике и селекции для получения мутантных форм(более продуктивных, урожайных, полиплоидов | Используются естественные (спонтанные) мутации. Метод получения полиплоидов не применяется |
5.Метод испытания производителей по потомству | Не применяется | Используется метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей |
6 .Генная инженерия | Это целенаправленный перенос нужных генов от одного вида живых организмов в другой | |
7.Клеточная инженерия | Основана на культивировании отдельных клеток или тканей на искусственных питательных средах. |
Традиционные, описанные выше методы селекции имеют естественные ограничения в области изменения генотипа организма. Методы клеточной и генной инженерии открывают возможности создания организмов с новыми, в том числе и не встречающимися в природе, комбинациями наследственных признаков.
Закрепление (творческая работа)
Вам необходимо вывести новый сорт, породу, штамм. Какими признаками вы наделили бы его? Почему? Какими методами вы будете пользоваться при выведении нового сорта, породы, штамма? Где вы будете искать источники новых генов, формирующих лучшие продуктивные качества вашего сорта, породы, штамма?
Д/З § 3.18, § 3.19 вопросы и творческое задание
Тема урока "Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов"
Цель: продолжить у учащихся формирование знаний о селекции животных и растений.
Задачи:
продолжить формирование у учащихся знаний о селекции животных и растений.
познакомить учащихся с методами селекции животных и растений.
продолжить формирование умений анализировать и делать выводы при устном развернутом ответе.
способствовать развитию речи учащихся путем постановки вопроса, требующих развернутого и связного ответа.
создание условий для развития устной и письменной речи при индивидуальном устном и письменном опросе.
создать условия для развития произвольного внимания при объяснении нового материала
способствовать развитию наглядно-образного мышления при демонстрации презентации, наглядных материалов.
создать условия для воспитания у учащихся правильной научной картины мира
способствовать воспитанию у учащихся ответственного отношения к труду, за результаты труда.
создать условия для воспитания у учащихся положительной мотивации к учению через обоснование необходимости изучаемого материала в повседневной жизни.
Обучающие :
Развивающие :
Воспитывающие :
Демонстрационное оборудование: мультемедийный проектор, презентация PowerPoint, фотографии животных, распечатанные на бумаге формата А4 эпиграфы.
План урока:
I. Организационный момент
II. Этап проверки домашнего задания
III. Объяснение нового материала
IV. Закрепление полученных знаний
V. Домашнее задание
VI. Подведение итогов урока
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
– Здравствуйте ребята, сегодня на уроке нам нужно изучить очень объемный материал. Поэтому давайте максимально сконцентрируемся на уроке и будем работать быстро. Итак, давайте вспомним к изучению какой темы мы приступили на прошлом уроке?
(Селекция)
– Сегодня на уроке мы с вами должны:
– повторить основные понятия темы «Селекция»;
– углубить материал по данной теме;
– а также вы должны показать мне какие вы трудолюбивые, добрые и внимательные.
– Вы готовы это сделать?
(Да)
II. Этап проверки домашнего задания
– Итак, скажите пожалуйста, какая основная задача селекции как науки?
(Выведение новых и совершенствование старых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.)
– Хорошо. А скажите, какая наука является теоретической базой селекции?
(Генетика)
– А теперь подумайте, почему именно генетические знания играют большую роль в развитии селекции?
(Потому что основой успеха селекционной работы в значительной степени является генетическое разнообразие исходного материала. В своей работе селекционеры стараются использовать все многообразие диких и культурных растений.)
– Правильно. На необходимость использовать в селекции растений все видовое многообразие флоры нашей планеты указывал еще академик Николай Иванович Вавилов – выдающийся генетик и селекционер. Именно Николаем Ивановичем были выделены 8 центров происхождения культурных центров растений. Давайте вспомним, какие это центры. Обратите внимание, на слайде перечислены культурные растения, такое же задание и на карточках на ваших столах. Ваша задача записать на карточках центры их происхождения.
Учащиеся записывают в тетрадь центры происхождения растений.
– Время вышло. Поменяйтесь карточками. На след. Слайде красным цветом обозначены правильные ответы. Отметьте знаком «+» правильные ответы, знаком «–» – неверные.
.
– Кто сколько ошибок допустил?
Учащиеся называют количество ошибок.
– Для того чтобы дальше продолжать изучение темы нам нужно повторить основные термины. Мы будем с вами разгадывать кроссворд. У меня к вам просьба, не выкрикивайте ответы с места а поднимайте руки, если знаете правильный ответ т.к. самые активные получать за урок оценки. (Слайды 5-12)
Вопросы:
По вертикали:
Так называется популяция растений искусственно созданная человеком? (Сорт)
Как называется метод при котором проводят различные скрещивания организмов? (Гибридизация)
По горизонтали:
В основе этого метода, который используется до сих пор лежит концепция разработанная еще Ч.Дарвиным.
Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?
Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?
– Таким образом, какие 2 основных метода выделяют в селекции?
(Отбор и гибридизация)
– Какие объекты изучают с помощью отбора и гибридизации?
(Животных, растений,микроорганизмы)
– А вам известны методы селекции этих живых организмов?
(Нет)
– Именно сегодня на уроке мы и познакомимся с особенностями селекции животных и растений, методами, применяемыми в их селекции, а о селекции микроорганизмов поговорим на следующем уроке.
– Откройте тетради и запишите тему сегодняшнего урока –
«Селекция животных и растений»
III. Объяснение нового материала
– Примитивная селекция растений возникла одновременно с земледелием. Начав возделывать растения, человек стал отбирать, сохранять и размножать лучшие из них. Многие культурные растения возделывались примерно за 10 тысяч лет до нашей эры.
Селекционеры создали прекрасные сорта культурных растений. А какими методами они пользовались мы узнаем прочитав текст параграфа 65. У вас на столах распечатки со схемой такой же как на слайде. В схеме пропущено несколько методов селекции растений. Ваша задача, используя текст параграфа 65 на страницах 246-252 заполнить недостающие графы в таблице и кроме того привести пример на каждый вид скрещивания растений.
– Теперь проверим, что вы написали. Алена Иванова, прочитай пожалуйста, что получилось у тебя.
(Алена читает)
. Правильно, вот что у вас должно получиться…
– Итак, мы познакомились с основными методами селекции растений. Как вы думаете отличаются ли методы селекции растений от методов селекции животных?
(Нет…)
– Методы селекции животных те же,что и методы селекции растений, но при их применении селекционерам приходится учитывать ряд особенностей, характерных для животных.
– Скажите пожалуйста какие это особенности?
Сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем
Потомство, полученное от одной пары производителей невелико
Высока селекционная ценность каждой особи
– Сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем, в связи с этим при подборе селекционеру важно определить наследственные признаки, которые у производителей могут проявляться. Потомство, полученное от одной пары производителей невелико, поэтому возникает проблема максимально сохранить его. Следовательно, селекционная ценность каждой особи высока.
– Запишите пожалуйста в тетрадь основные особенности селекции животных, представленные на слайде
Одомашнивание
Гибридизация
Отбор
– Одомашнивание началось более 10 тыс. лет назад. Его центры в основном совпадают с центрами многообразия и происхождения культурных растений. Одомашнивание способствовало резкому повышению уровня изменчивости у животных.
Гибридизация и индивидуальный отбор являются основными методами в селекции животных. Массовый отбор практически не применяется из-за небольшого количества особей в потомстве.
В селекции животных применяют 2 вида гибридизации.
Инбридинг – родственная гибридизация. Скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомство ведет к гомозиготности и часто сопровождается ослаблением животных, уменьшению их устойчивости к неблагоприятным условиям, снижению плодовитости. Тем не менее инбридинг применяют с целью закрепления в породе характерных хозяйственно ценных признаков.
Аутбридинг
– неродственная гибридизация. Это скрещивание сопровождается строгим отбором, что позволяет усиливать и поддерживать ценные качества породы.
Сочетание – родственной и неродственной гибридизации широко применяется селекционерами для выведения новых пород животных.
Важным направлением в селекции животных является направление гетерозиса. Особенно широко явление гетерозиса применяется например в птицеводстве, например при получении бройлерных цыплят.
О новых видах животных мы узнаем б этом из доклада Красовской Анны.
Материал для виртуальной экскурсии
Сегодня мы попробуем провести «виртуальную» экскурсию среди некотрых пород домашних животных, а заодно и вспомним основные методы селекции животных.
1. Аутбридингом получены например, собаковолк
Собаки и волки скрещиваются довольно свободно. Волк – это пугливое животное с особенным поведением и развитым охотничьим инстинктом. Челюсти у него гораздо мощнее, чем у собаки. Поведение гибридов волка и собаки непредсказуемо.
Для того, чтобы приручить животное, обязательно нужна дрессировка
2. Инбридингом получены:
Тигролев – это помесь самца тигра и самки льва. Они имеют склонность к карликовости и обычно по размерам меньше своих родителей. Самцы бесплодны, в то время как самки порой могут приносить потомство.
Лигр – это помесь самца льва и самки тигра. Они являются самыми крупными из семейства кошачьих в мире. Самцы бесплодны, в то время как самки порой могут приносить потомство.
Левопард – это результат скрещивание самца леопарда с самкой льва. Голова животного похожа на голову льва, в то время как остальное тело больше напоминает леопарда. По размерам левопарды крупнее обычных леопардов, они любят карабкаться по деревьям и плескаться в воде.
3. У домашних животных наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности. Классическим примером проявления гетерозиса является мул – гибрид кобылы и осла. Это сильное, выносливое животное, которое может использоваться в значительно более трудных условиях, чем родительские формы.
IV. Закрепление полученных знаний
Тестовые задания по теме «Селекция»
V. Домашнее задание
1) Параграфы 65-66 .
2) Заполнить таблицу, используя текст параграфа 66
Ученые селекционеры и их достижения
Методы используемые при получение необходимых признаков
Сорта или породы полученные ученым
– Таким образом, сегодня на уроке, повторили основные понятия темы «Селекция», познакомились с методами селекции растений и методами селекции животных
– Спасибо за урок, до свиданья.
ДЕПАРТАМЕНТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТОМСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ
Методическая разработка
урока по биологии
Разработчик:
Л.А.Акобян
Томск-2015г
Пояснительная записка к уроку
Урок по теме «Основные методы селекции животных и растений» разработан по естественно-научному направлению для обучающихся учебных заведений системы СПО , специальности «Защита информации» (на примере ОГБОУ СПО «ТомИнТех»). Урок проходит с использованием элементов фронтальной и индивидуальной работы, а так же ИКТ.
Использование данных методов на уроке биологии помогает достигнуть более высокого качества обучения в профессиональном образовании. Это позволяет не только повышать уровень знаний, умений, навыков обучающихся, но и развивать их как личности.
Использование индивидуальной, фронтальной работы позволяет развивать у обучающихся общие компетенции такие как: ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения задач, ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями и ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий. Развитие данных компетенций входит в перечень требования к результатам освоения программы подготовки специалистов по специальности «Защита информации» и необходимы обучающимся в их бедующей профессиональной деятельности.
Особенности урока в том, что:
Совершенствование знаний по теме «Основные методы селекции животных и растений» проводится в интегрированной форме с использованием ИКТ, что способствует стимулированию интереса.
Тип урока: изучения нового материала позволяет показать все основные этапы урока, что демонстрирует профессионализм педагога.
Прослеживается связь с общеобразовательными предметами: география, зоология, ботаника.
Обучающиеся знакомятся с особенностями методов селекции животных и растений, о новых породах и сортах. Многие из них узнают в гибридных образцах своих домашних питомцев. Это не только повышает интеллектуальный уровень развития обучающихся, но и понимание значимости предмета биологии.
С некоторыми современными продуктами селекции, ребята сталкиваются в обычной жизни. На прилавках магазинов выставлены товары с надписью « Не содержит ГМО». Проводя аналогию с профессией на которую они обучаются, возникает вопрос о значимости защиты каждого человека о спорных продуктах селекции.
В ходе урока учитывается разные индивидуальные способности обучающихся, поэтому используются разные формы организации учебно-познавательного процесса.
Финалом урока является самостоятельная работа в форме «виртуальной» экскурсии, которая выявляет уровень усвоения и закрепления данного материала каждым обучающимся, а так же решением биологических задач.
Урок состоит из шести этапов.
На первом этапе преподаватель осуществляет проверку готовности обучающихся к уроку, сообщает тему и цели урока, мотивирует их на работу, знакомит с особенностями проведения урока и формой работы.
На втором этапе преподаватель проверяет уровень усвоение пройденного материала путем индивидуальной работы у доски, индивидуальной работы по карточкам и фронтальной работы повторением основных терминов, путем разгадывания кроссворда.
На третьем этапе объяснение нового материала с использованием мини-лекции и заполнением опорной схемы.
Закрепление полученных знаний осуществляется на четвертом этапе. Здесь студентам демонстрируется «виртуальная» экскурсия по гибридным образцам, и ребята должны самостоятельно определить какой из методов селекции был применен. Так же предлагается решить ряд биологических задач.
На заключительном этапе происходит подведение итогов урока, выдача домашнего задания.
Методика всего урока и каждого отдельного этапа вовлекает обучающихся в работу, активизирует их мыслительную деятельность, развивает познавательную активность.
Технологическая карта урока
Этапы занятия
Цель этапа
Время
Содержание деятельности
Средства
Формы и методы
Преподаватель
Обучающийся
1.Организационный момент
Организовать и настроить обучающихся на работу.
Проверяет явку и готовность обучающихся к уроку. Сообщает тему, цели и этапы урока. Реализует мотивационный компонент. Актуализация знаний.
Знакомятся с темой и целью урока. Формой работы.
Эпиграф
Фронтальная.
2.Повторение пройденного материала
Определить насколько успешно был освоен предыдущий материал.
1.Проверяет знания студентов у доски по карте.
2.Раздает карточки с заданием «Центры происхождения культурных растений».
3.Проверяет терминологию пройденного материала, используя кроссворд. Задает вопросы.
1.Слушают друг друга, дополняют материал.
2.Выполняют задание по карточкам, проверяют друг у друга.
3. Разгадывают кроссворд.
Политическая карта мира.
Карточки с заданием «Центры происхождения культурных растений»
Кроссворд (презентация)
1.Индивидуальная у доски
2.Индивидуальная по карточкам
3.Фронтальная
3. Усвоения новых знаний
Сформировать конкретные представления об изучаемых понятиях. Выявить сущность и главное в изучаемом.
Рассказывает о методах селекции. Просит конспектировать основные моменты.
Слушают материал и заполняют опорную таблицу по теме.
Таблица «Основные методы селекции растений и животных»
Презентация
1.Мини-лекция
2.Самостоятельная работа с конспектом.
4. Закрепление полученных знаний
Организовать деятельность учащихся по применению знаний, используя индивидуальную работу.
1. Предлагает слово одному из студентов, который провел исследовательскую работу по аутбридингу.
2. Зачитывает биологические задачи.
1.Студенты самостоятельно заполнят таблицу и определяют, какой из методов аутбридинга был применен для получения данного гибрида.
2. Внимательно слушают задачи и определяют метод гибридизации.
Презентация «Виртуальная экскурсия»
Карточка с заданием №1 «Прослушайте презентацию «Виртуальная» экскурсия. Заполните таблицу».
Карточка с заданием №2 «Решите задачу».
1.Интегрированный
2.Индивидуальный
5. Рефлексия
Уметь анализировать деятельность.
Зачитывает вопросы со слайда. При необходимости задает наводящие вопросы.
Анализируют свою деятельность, выявляют причины возникающих затруднений и пути их преодоления.
Презентация
Фронтальная беседа
5. Домашнее задание.
Сориентировать учащихся на возможные затруднения, на правильное выполнение задания.
Выдает домашнее задание.
Записывают основные моменты домашнего задания.
Презентация
Сообщение
Тема: Основные методы селекции растений и животных
Как приятно знать, что ты что-то узнал.
Мольер.
Цель: познакомится с методами, применяемыми в селекции растений и животных.
Задачи:
продолжить формирование у учащихся знаний о селекции животных и растений.
познакомить учащихся с методами селекции животных и растений.
продолжить формирование умений анализировать и делать выводы при устном развернутом ответе.
способствовать развитию речи учащихся путем постановки вопроса, требующих развернутого и связного ответа.
создание условий для развития устной и письменной речи при индивидуальном устном и письменном опросе.
создать условия для развития произвольного внимания при объяснении нового материала
способствовать развитию наглядно-образного мышления при демонстрации презентации, наглядных материалов.
создать условия для воспитания у учащихся правильной научной картины мира
способствовать воспитанию у учащихся ответственного отношения к труду, за результаты труда.
создать условия для воспитания у учащихся положительной мотивации к учению через обоснование необходимости изучаемого материала в повседневной жизни.
Обучающие :
Развивающие :
Воспитывающие :
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: Уроки совершенствования знаний, умений и навыков.
Демонстрационное оборудование: мультимедийный проектор, презентация PowerPoint с изображениями животных, распечатанные карточки с заданиями, опорная таблица по теме урока.
План урока:
I
.Организационный момент - 5 мин.
II. Этап проверки домашнего задания – 10 мин.
III. Объяснение нового материала - 15 мин.
IV. Закрепление полученных знаний – 10 мин.
V. Рефлексия – 3 мин.
VI Домашнее задание – 2 мин.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент 2 мин (Тема, отсутствующие) слайд 1.приложение 4.
– Здравствуйте ребята, сегодня на уроке нам нужно изучить очень объемный материал. Поэтому давайте максимально сконцентрируемся на уроке и будем работать быстро. Итак, давайте вспомним
к изучению какой темы мы приступили на прошлом уроке?
(Селекция)
– Сегодня на уроке мы с вами должны:
– повторить основные понятия темы «Селекция»;
– углубить материал по данной теме;
– а также вы должны показать мне какие вы трудолюбивые, добрые и внимательные.
– Вы готовы это сделать?
(Да)
II. Этап проверки домашнего задания 10 мин
–слайд 2. Итак, скажите пожалуйста,
какая основная задача селекции как науки?
(Выведение новых и совершенствование старых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.)
– Хорошо. А скажите
, какая наука является теоретической базой селекции?
(Генетика)
– А теперь подумайте,
почему именно генетические знания играют большую роль в развитии селекции?
(Потому что основой успеха селекционной работы в значительной степени является генетическое разнообразие исходного материала. В своей работе селекционеры стараются использовать все многообразие диких и культурных растений.)
слайд 3.Правильно. На необходимость использовать в селекции растений все видовое многообразие флоры нашей планеты указывал еще академик Николай Иванович Вавилов – выдающийся генетик и селекционер. Именно Николаем Ивановичем были выделены 8 центров происхождения культурных центров растений.
Слайд 4. Давайте вспомним, какие это центры. Преподаватель вызывает одного студента к доске, и он по карте, (приложение 1), показывает все центры происхождения культурных растений.
Слайд 5 Итак, мы с вами вспомнили центры происхождения, а теперь давайте вспомним, родиной каких растений является тот или иной центр. Обратите внимание, на слайде перечислены культурные растения, такое же задание и на карточках на ваших столах (приложение 2). Ваша задача записать на карточках центры их происхождения. (Слайд 5)
Учащиеся заполняют карточки.
– Время вышло. Поменяйтесь карточками. На след. Слайде 6 красным цветом обозначены правильные ответы. Отметьте знаком «+» правильные ответы, знаком «–» – неверные.
– Кто сколько ошибок допустил?
Учащиеся называют количество ошибок.
– Для того чтобы дальше продолжать изучение темы нам нужно повторить основные термины . Мы будем с вами разгадывать кроссворд. У меня к вам просьба, не выкрикивайте ответы с места, а поднимайте руки, если знаете правильный ответ т.к. самые активные получать за урок оценки. (Слайды 7-15)
Вопросы:
В. Наука о методах создания новых и улучшение существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с полезным для человека свойствам (селекция)
Г.Так называется популяция растений искусственно созданная человеком? (Сорт)
Г. Как называется метод при котором проводят различные скрещивания организмов? (Гибридизация)
По горизонтали:
В. В основе этого метода, который используется до сих пор лежит концепция разработанная еще Ч.Дарвиным. (отбор)
В. Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?
В. Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?
– Таким образом, какие 2 основных метода выделяют в селекции?
(Отбор и гибридизация)
– Какие объекты изучают с помощью отбора и гибридизации?
(Животных, растений, микроорганизмы)
–
А вам известны методы селекции этих живых организмов?
(Нет)
– Именно сегодня на уроке мы и познакомимся с особенностями селекции животных и растений, методами, применяемыми в их селекции, а о селекции микроорганизмов поговорим на следующем уроке.
– Откройте тетради и запишите тему сегодняшнего урока –
«Основные методы селекция животных и растений»
(Слайд 16)
Слайд 17. Проговорить цель урока.
Объяснение нового материала.
Слайд 18 Ребята! У вас на столах лежат опорные таблицы «Современные методы селекции» приложение 3. По ходу моей лекции вы должны заполнять пустые ячейки. Это таблица останется у вас, и вы сможете ее вклеить в тетрадь.
Итак, разгадывая кроссворд мы с вами определили два основных метода селекции: это гибридизация и отбор. Теперь более подробнее поговорим о каждом методе.
Примитивная селекция растений возникла одновременно с земледелием. Начав возделывать растения, человек стал отбирать, сохранять и размножать лучшие из них. Многие культурные растения возделывались примерно за 10 тысяч лет до нашей эры. Древние селекционеры создали прекрасные сорта плодовых растений, винограда, многие сорта пшеницы, породы домашних животных. Им были известны некоторые современные селекционные приемы. Например, искусственное опыление финиковой пальмы применяли в Египте и Месопотамии за несколько веков до н.э.
Слайд 19.Самый первый и самый древний метод селекции – искусственный отбор. Различают две формы: массовый и индивидуальный. Массовый отбор – это выделение группа особей по внешним признакам. Например, при массовом отборе из всей популяции кур в хозяйстве оставляют для размножения птиц с яйценоскостью 200-250 яиц в год , живой массой не менее 1,5 кг, определенной окраски, не проявляющих инстинкта высиживания и т.д. все остальные куры выбраковываются. Достоинства: простота, экономичность, недостатки – невозможность индивидуальной оценки по потомству.
Слайд 20. Значение индивидуального отбора велико в том случаи, когда от одного организма можно получить большое количество потомков. Применяя искусственное осеменение от одного быка можно получить до 35000 телят.
Слайд 21. Так же различают два основных метода гибридизации: инбридинг и аутбридинг.
Инбридинг – родственная гибридизация. Скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомством ведет к гомозиготности, т.е. к чистым линиям, и часто сопровождается ослаблением животных, уменьшению их устойчивости к неблагоприятным условиям, снижению плодовитости, а чтобы разнообразить генотип, насыщать его различными аллелями, Тем не менее инбридинг применяют с целью закрепления в породе характерных хозяйственно ценных признаков.
Слайд 22-25Аутбридинг – неродственная гибридизация. Это скрещивание сопровождается строгим отбором, что позволяет усилить и поддерживать ценные качества породы.
Сочетание родственной и неродственной гибридизации широко применяется селекционерами для выведения новых пород животных.
Слайд 26. Теперь давайте сверим таблицу «методы селекции» с тем, что получилось у вас. Исправьте ошибки если они есть.
Слайд 27. Привести примеры современной селекции.
Закрепление полученных знаний
Слайд 28. Ребята! Сейчас мы с вами прослушаем сообщение, которое приготовила нам Роза Махмудова. Она изучила большое количество материала по результатам аутбридинга, ваша задача внимательно слушать и заполнить таблицу с заданием №1. (приложение 4)
Слайд 29. Виртуальная экскурсии приложение 5.
Сегодня мы попробуем провести «виртуальную» экскурсию среди некоторых пород домашних животных растений, а заодно и вспомним основные методы селекции животных.
Слайд 30. Проверим заполненную таблицу. Подсчитайте количество баллов.
Слайд 31. Перед вами приложение 4 задание №2 « Решение биологических задач»:
Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного – беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?
Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный и сорт Кишмиш Белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?
Слайд 32. Проверим заполненную таблицу. Подсчитайте количество баллов. Поставьте оценку. Ребята, с последних парт передайте мне все карточки, я их проверю еще раз и выставлю оценку за урок.
Слайд 33. Ответьте на вопросы:
V . Рефлексия.
1. Что нового вы узнали на уроке?
2. Как вы считаете, какой из методов более эффективный?
3. Какие новые гибриды вы могли бы предложить?
4. Как вы считаете, достигли ли мы цели урока?
V I . Домашнее задание (Слайд 34)
– Подготовить сообщение об истории создания породы ваших домашних питомцев;
- Повторить основные понятия генетики: ген, гетерозигота, гетерозис, фенотип, экстерьер, сорт, штамм, биотехнология и т. д.
Слайд 35. Урок хочется закончить анализом знаменитого мичуринского высказывания «Мы не можем ждать милостей от природы, взять у неё – наша задача» Но мало кто знает продолжение этой фразы: «Но к природе надо относиться бережно и по возможности сохранять её в первозданном виде». В наш сегодняшний век – век манипулирования генетическим материалом, актуальнее вторая часть мичуринского завета, поэтому перед селекционерами сейчас важнейшими являются и нравственные задачи.
Таким образом, сегодня на уроке, повторили основные понятия темы «Селекция», познакомились с методами селекции растений и методами селекции животных
Слайд 36. Спасибо за урок. До свидания.
Список литературы:
Биология в таблицах и схемах. Для школьников и абитуриентов. Изд. 2-е. СПб, ООО «Виктория плюс», 2012.-128стр.
С.Г. Мамонтов Биология для поступающих в вузы, М. Высшая школа, 1992.
Новый справочник школьника. 5-11 класс. Универсальное пособие. Т.2.-СПб.: ИД «ВЕСЬ», 2002 год.
Научно-теоретический и методический журнал Министерства образования Российской Федерации. Биология в школе, 1993 год 1 издание.
Популярный энциклопедический иллюстрированный словарь - ЕВРОПЕДИЯ. Олма медиагрупп. Олма-пресс 2004.
Энциклопедический справочник школьника. Естественные науки. Москва 2002.
Приложение 1. Карта с изображением центров происхождения культурных растений
Приложение 2.
Фамилия _____________
Центры происхождения культурных растений
Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений).__________________________________________________________________________
Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры – слива, вишня и др. (20% культурных растений). __________________________________________________________________________
Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений). _______________________________________________________________
Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений).__________________________________________________________________________
Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго. ___________________________________________________________________________________
Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник. ________________________________________
Картофель, ананас, хинное дерево. ______________________________________________
Название центров: Южноазиатский тропический, Юго-западноазиатский, Центральноамериканский Среднеземноморский, Абессинский, Восточноазиатский, Южноамериканский
Приложение 3. Опорная таблица «Современные методы селекции»
Приложение 4.
Группа______ ФИ____________
Задание 1. Прослушайте презентацию «Виртуальная» экскурсия. Заполните таблицу.
Гибриды
Метод
Баллы
Ландарас
Тигролев
Ларка
Австралийский шелковистый терьер
Левопард
Культурная слива
Британская короткошерстная
Лигр
Сильванер
Хайнак
Итого:
Задание 2. Решите задачу.
Задача
Ответ
Балл
В 1760-е годы английский селекционер Р. Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: «Скрещивай лучшее с лучшим» и «Подобное рождает подобное». Трудами этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве. О каких методах селекции идёт речь в данных высказываниях?
2.
Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного – беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие деньги за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?
Урок – практикум «Селекция растений и животных», 9 класс
Учитель биологии МОУ «Лицей № 3 им. П.А. Столыпина
г. Ртищево Саратовской области» Клещевская В.И.
Цель : применение полученных знаний по селекции растений и животных в решении практических задач. Задачи: формирование практических навыков на основе ранее полученных знаний, развитие конструктивных умений, творческих способностей, воображения, культуры мышления. Продолжить развитие метапредметных умений: анализировать, сравнивать, проводить исследования с использованием раздаточного демонстрационного материала по биологии, обобщать и делать выводы. Развивать коммуникативные навыки при работе в группе, планировать учебное сотрудничество. Воспитание чувства ответственности каждого ученика за результаты своей работы и всей группы. Оборудование : компьютеры, наборы муляжей диких форм яблонь и томатов и культурные сорта яблонь и томатов, рисунки сортов роз, тюльпанов; рисунки пород собак и кошек; задания для работы групп. Образовательные технологии, методы и приемы : ИКТ- технологии, технология критического мышления, исследовательская деятельность, работа в группах.Ход урока:
- Вводное слово учителя. (3 мин.)
- Как вы понимаете это высказывание?
Какие знания необходимы селекционеру для успешной работы?
Какие задачи ставит перед собой наука селекция?
Когда селекция стала не только родом практической деятельности человека, но и наукой?
Кто в нашей стране создал научную базу для развития селекции?
Н.И. Вавилов назвал
селекцию
–
наукой, искусством и особой отраслью сельскохозяйственного производства
. Мы сегодня должны эти слова подтвердить на нашем уроке-практикуме.
- Практическая работа.
Задание 1 . Обдумайте и подтвердите слова Н. И. Вавилова, которые у вас на столе. (3 мин.) Как наука – селекция изучает эволюцию культурных растений и домашних животных, изучает их генотип, закономерности наследственности и изменчивости, опирается на генетические законы. Как искусство - творчески разрабатывает методы и приемы создания новых форм растений, животных и микроорганизмов, обладающими полезными свойствами для человека. Как отрасль с/х производства, селекция ставит конкретные задачи по обеспечению населения продовольствием и сырьем. Задание 2 . Работа с наглядным материалом. Использовать 2-3 примера. (5 мин)
- группа. Работа с коллекциями разных сортов яблок, томатов.
Группа. Работа с рисунками, практическими работами одноклассников по изучению декоративных растений, пород голубей, собак по заданиям.
- группа. Работа с творческими работами по селекции растений и животных, имеющих с/х значение (томатов, картофеля….., КРС, МРС, КРОЛИКОВ, ДОМАШНЕЙ ПТИЦЫ…..). Задания см. Приложение
- группа. Представьте, что вы селекционеры, вам необходимо создать новый сорт томатов. Какими признаками вы наделили бы свой сорт? Почему? Какими способами, методами вы будете пользоваться при выведении нового сорта? Где вы будете искать источники новых генов, формирующих лучшие продуктивные качества вашего сорта?
группа. Найдите и посмотрите видеофрагмент в сети Интернет о разведении страусов в нашей стране. Как вы думаете, какие цели ставят перед собой фермеры, занимаясь страусоводством? Какой прок от них? В каком направлении может идти селекционная работа страусов?
группа. Представьте, что вы селекционеры и вам предстоит заняться звероводством. Необходимо одомашнить и развести на звероферме песцов и соболей. С чего вы начнете селекционную работу с дикими животными? На какие признаки вы, прежде всего, обратите внимание? Какова будет стратегия селекционной работы?
- Отчеты по заданиям. (10 мин.)
- Рефлексия. Выводы. Самооценивание. (3 мин)
- Какие знания по данному разделу интересны были лично для вас?
Чем селекция интересна и полезна для каждого из нас?
ПРИЛОЖЕНИЕ. Задания для групп учащихся. 1 группа получает набор муляжей «Дикая форма и культурные сорта яблони». Задания для учащихся : 1.Рассмотрите внешний вид муляжей. 2. Чем отличаются плоды культурных сортов от дикой формы яблони? 3. В каком направлении шла селекционная работа по выведению культурных сортов яблони? 4. Чем отличаются плоды культурных сортов яблони друг от друга 5. Почему люди создали такое большое количество сортов яблонь?
2 группа получает набор муляжей «Дикая форма томата обыкновенного и культурные сорта томатов». 1.Рассмотрите внешний вид муляжей. 2. Чем отличаются плоды культурных сортов от дикой формы? 3. В каком направлении шла селекционная работа по выведению культурных сортов томатов? 4. Чем отличаются плоды культурных сортов томатов друг от друга? 5. Почему люди создали такое большое количество сортов томатов? 3 группа работает с рисунками дикой формы шиповника и разнообразных сортов роз (на ПК). 1. Рассмотрите фотографии шиповника и сортов роз. 2. Какие признаки использовали селекционеры при выведении новых сортов роз? 3. Какие методы, по вашему мнению, могли использовать селекционеры при выведении разнообразных сортов роз? 4.Представьте себя селекционером, какие бы сорта роз вывели бы вы, с какими свойствами?
- группа
работает с рисунками разных пород собак (на ПК).
Министерство образования Тверской области
ГБОУ СПО Торжокский государственный промышленно-гуманитарный колледж
Биология
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
ТЕМА:
« Основные методы селекции. Биотехнология»
Преподаватель биологии высшей категории Т.В. Королёва
Торжок, 2014
Пояснительная записка
Цель методической разработки обобщение и углубление знаний, полученных на предыдущих этапах обучения; формирование научного мировоззрения, активной жизненной позиции по отношению к проблемам селекции, биотехнологии, закрепление знаний о генетической основе селекции, обучение методам практической работы, самостоятельного поиска, систематизации, обобщения научной информации.
Урок разработан с применением педагогической технологии В.М. Монахова и активного метода обучения (АМО).
Методическая разработка включает:
1. ИКУ (информационная карта урока)
2. Кроссворд «Основные методы селекции»
3. Интерактивная лекция
4. АМО: «Получение ДНК из клубники»
5.Учебный элемент
6. Презентация
ИКУ Тема: «Основные методы селекции. Биотехнология»
Тип урока: изучение новых знаний
Вид урока: комбинированный урок
Место проведения: кабинет химии
Время 1 час 30 мин.
Освоение знаний о методах селекции. Обеспечить усвоение базовых понятий сорт, порода, штамм, инбридинг, аутбридинг, массовый и индивидуальный отбор, биотехнология, генная инженерия, клонирование. | Развить познавательный интерес, память, мышление, интеллектуальные и творческие способности, умение работать с учебным элементом. | Воспитать научное мировоззрение. Расширить познания студентов о современных методах селекции. |
Приветствие. 2. Актуализация знаний (фронтальный опрос, кроссворд «Селекция» (Приложение).
«Основные методы селекции. Биотехнология» (Приложение) 4. Получение молекулы ДНК из клубники 5. Работа с учебным элементом Вопросы (Приложение) 6. Проверка выполненных заданий, комментирование. 7. Что нового узнали на уроке. Рефлексия (совместное составление кроссворда) 8. Д.З. изучить конспект, подготовить сообщение | Методический инструментарий Средства - интерактивная доска Проектор, Презентации «Методы селекции», Учебный элемент «Методы селекции. Биотехнология» Модель молекулы ДНК Форма : индивидуальная Методы : Объяснительно-иллюстративный АМО . Выделение ДНК из клубники (2 ягоды клубники, 1 пакет для заморозки с застёжкой, полчашки воды, половина чайной ложки соли, 2 чайные ложки жидкости для мытья посуды, 1 бумажный фильтр для кофе, охлажденный изопропиловый спирт) | Результаты Называть –основные методы селекции; Основные задачи селекции; Основные направления биотехнологии Определять понятия: сорт, порода, штамм, инбридинг, аутбридинг, массовый и индивидуальный отбор, биотехнология, генная инженерия, клонирование. Использовать знания для решения познавательных задач |
Вопросы для фронтального опроса
1. Наука о наследственности и изменчивости.
2. Участок молекулы ДНК.
3. Какая наука изучает клетку?
4. Наука о выведении новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.
5. Как называется метод, при котором проводят различные скрещивания организмов? В результате образуются гибриды.
6. Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?
7. Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?
8. Как называется популяция растений искусственно созданная человеком?
9. Гетерозигота.
10.Гомозигота.
11. Как расшифровать ДНК?
12. Хромосомный набор человека? (2n? n?)
Приложение 1
Кроссворд
1. По горизонтали:
Так называется популяция растений искусственно созданная человеком?
1. По вертикали: Наука о выведении новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов
2. Как называется метод при котором проводят различные скрещивания организмов?
3. Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?
4. В основе этого метода, который используется до сих пор лежит концепция разработанная еще Ч.Дарвиным.
5. Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?
4.о | |||||||||||
1 .с | |||||||||||
3 . п | 5 .ш | ||||||||||
2. г | |||||||||||
Приложение 2
Интерактивная лекция
Началом селекции можно считать то время, когда человек начал одомашнивать диких животных и выращивать растения. Развитие селекции определялось применением все более совершенных методов управления наследственностью и изменчивостью организмов. Отдельные биотехнологические процессы (хлебопечение, виноделие и др.) известны с древних времен. Но наибольших успехов биотехнология достигла во второй половине ХХ в. и приобретает все большее значение для развития человеческой цивилизации.
Каковы же задачи, стоящие перед селекцией?
Задачи
.
1.Повышение урожайности сортов и продуктивности животных.
2.Повышение устойчивости к заболеваниям.
3. Повышение качества продукции.
4.Пригодность для механизированного или промышленного выращивания и разведения.
5.Экологическая пластичность сортов и пород.
Основные методы селекции
Гибридизация бывает родственная и неродственная. Родственное скрещивание (инбридинг) приводит к появлению чистых линей (гомозиготы). При этом снижается жизнеспособность потомства. Пример, получение мясных пород птиц.
Неродственное скрещивание (аутбридинг) бывает внутривидовым и межвидовым. Пример, розы Мичурина (получал скрещиванием морозостойкие розы, желтые, синие, устойчивые к различным заболеваниям) .
Искусственный отбор (массовый и индивидуальный).
Массовый для растений и микроорганизмов. Индивидуальный для животных и самоопыляющих растений.
Биотехнология
Микроорганизмы - это группа прокариотических и эукариотических одноклеточных микроскопических организмов.
Наука, изучающая микроорганизмы, называется микробиологией.
Продуктивность диких форм бактерий невысокая, поэтому человек совершенствует и выводит новые штаммы.
В селекции микроорганизмов применяют традиционные и новейшие методы. К традиционным методам относят экспериментальный мутагенез и отбор по продуктивности.
Экспериментальный мутагенез - это воздействие на организм различных мутагенов с целью получения мутации. Этот метод имеет свои особенности при селекции бактерий:
У селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить бактерий
Значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют миллиарды клеток;
Более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении;
Простота генетической организации
Но возможности традиционной селекции ограничены. Успехи же таких наук как молекулярная биология и генетика в изучении микроорганизмов, а так же возрастающие потребности практического использования микробных продуктов привели к созданию новейших методов целенаправленного и контролируемого получения микроорганизмов с заданными свойствами.
клеточную и генную инженерию
Синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий. (слайд)
Генная инженерия. Совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой.
Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах вырабатывать некоторые « человеческие» белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим(использование в селекции растений, животных).
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа американских биохимиков Стэнфордского университета во главе с Полом Бергом, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной (гибридной) ДНК. Эта молекула состояла из фрагментов кишечной палочки, группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухоли у обезьян. Такая рекомбинантная структура могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. За эту работу была присуждена Нобелевская премия Полу Бергу.
Основные методы генной инженерии были разработаны в конце 70-х годов. Их суть заключается во введении в организм нового гена.
Сегодня насчитывается более 100 наименований генетически модифицированных продуктов – «трансгенов» - это растения: соя, кукуруза, рис, картофель, помидоры, сахарная свекла, пшеница, горох, подсолнечник. и другие. Что касается животных, то их гораздо меньше. Например: светящийся в темноте кролик, получивший от медузы ген, лосось, живущий и в соленой и в пресной воде.
Клонирование. Клон – это ряд поколений наследственно однородных потомков одной особи. Черенкование малины или пересадка усов садовой земляники – это клонирование, только не на клеточном уровне.
Каков механизм появления ее на свет? У этой овечки нет отца, но зато 3 матери:
Овца породы Финский Дорсет, давшая свой генетический материал (из клеток тканей молочной железы этой взрослой овцы извлекли соматические ядра);
Овца породы шотландская черномордая, от которой взяли яйцеклетку (из её яйцеклетки удалили гаплоидное ядро и поместили в цитоплазму клетки без ядра диплоидное ядро из клетки первой овцы);
Овца – реципиент породы тоже шотландская черномордая, которая выносила за 148 дней знаменитого ягненка.
Из 256 попыток пересадки яйцеклеток – удалось только единожды.
К 2002 году сама Долли произвела на свет естественным способом 4 нормальных ягнят. Была кремирована в 2003 году.
Приложение 3
Получение молекулы ДНК из клубники
Оборудование: 2 ягоды клубники, 1 пакет для заморозки с застёжкой, полчашки воды, половина чайной ложки соли, 2 чайные ложки жидкости для мытья посуды, 1 бумажный фильтр для кофе, охлажденный изопропиловый спирт.
Ход работы
1. Поместить ягоды в пакет и раздавить руками в пюре (разрушение клеточных перегородок)
2. Добавить в воду соль (она повышает растворимость ДНК) и жидкость для мытья посуды (распускает клеточную мембрану и оболочку ядра). Осторожно взболтать и добавить в пакет с клубникой. Всё перемешать.
3. Пропустить смесь через фильтр для кофе в стеклянный или пластиковый стакан. Аккуратно выдавить из фильтра остатки жидкости.
4. Медленно влить в стакан изопропиловый спирт, с таким расчётом, чтобы он покрыл смесь слоем в толщиной в палец.
6. Примерно через минуту в слое спирта образуется сгусток светлой слизи- это и есть ДНК. Её можно извлечь деревянной палочкой.
Приложение 4
Учебный элемент
Основные методы селекции. Биотехнология
Цели:
Изучив данный учебный элемент, Вы будите знать:
Основные методы селекции.
Основные методы биотехнологии.
- Базовые понятия: сорт, порода, штамм, инбридинг, аутбридинг, массовый и индивидуальный отбор, биотехнология, генная инженерия, клонирование .
Сопутствующие учебные элементы и пособия:
УЭ «Строение клеток»
УЭ «Основы генетики»
Началом селекции можно считать то время, когда человек начал одомашнивать диких животных и выращивать растения. Развитие селекции определялось применением все более совершенных методов управления наследственностью и изменчивостью организмов.
Основные методы селекции – гибридизация и искусственный отбор.
Гибридизация бывает родственная и неродственная. Родственное скрещивание (инбридинг ) приводит к появлению чистых линей. При этом снижается жизнеспособность потомства.
Неродственное скрещивание (аутбридинг ) бывает внутривидовым и межвидовым.
Например, Мичурин Иван Владимирович для создания новых сортов путем селекции и скрещивания получал гибриды растений из отдаленных географических районов, притом сортов, не родственных друг другу, и скрещивал даже различные виды и семейства. Мичурин считал, что гибриды, получаемые таким путем, легче приспосабливаются к условиям внешней среды и успешнее акклиматизируются.
Искусственный отбор (массовый и индивидуальный)
Массовый характерен для растений и микроорганизмов. Индивидуальный для животных и самоопыляющих растений.
Полиплоидия , увеличение числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному (одинарному) числу хромосом; тип геномной мутации . Половые клетки большинства организмов гаплоидны (содержат один набор хромосом – n), соматические – диплоидны (2n). Организмы, клетки которых содержат более двух наборов хромосом, называются полиплоидами: три набора – триплоид (3n), четыре – тетраплоид (4n) и т. д.
Поскольку полиплоидные формы часто обладают ценными хозяйственными признаками, искусственную полиплоидизацию применяют в растениеводстве для получения исходного селекционного материала. С этой целью используют специальные мутагены (напр., алкалоид колхицин), нарушающие расхождение хромосом в митозе и мейозе. Получены урожайные полиплоиды ржи, гречихи, сахарной свёклы и др. культурных растений; стерильные триплоиды арбуза, винограда, банана популярны благодаря бессемянным плодам.
Биотехнология - наука об использовании живых организмов, их биологических особенностей и процессов жизнедеятельности в производстве необходимых человеку веществ.
Основным объектом, используемым в биотехнологических процессах, являются микроорганизмы.
К новейшим методам селекции относят генную инженерию . В генной инженерии используют два способа:
Выделение нужного гена из генома одного организма и внедрение его в геном бактерий;
Синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий.
Клонирование – это создание большого числа генетических копий одного индивидуума с помощью бесполого размножения. Клон – это ряд поколений наследственно однородных потомков одной особи. Черенкование малины или пересадка усов садовой земляники – это клонирование, только не на клеточном уровне.
В феврале 1997 году человечество было потрясено известием о генетическом клонировании овцы. Шотландский ученый Ян Вильмут с коллегами провели успешное клонирование овцы
Задания
I . Выпишите определения новых биологических понятий: инбридинг, аутбридинг, биотехнология, клонирование, полиплоидия.
II. Тест
1. Создание большого числа генетических копий одного индивидуума с помощью бесполого размножения – это
А) клонирование
Б) получение трансгенных организмов
В) создание чистых линий
Г) проявление гетерозиса
2. Искусственным переносом генов из одного организма в другой с целью получения более продуктивных трансгенных организмов занимается
А) генная инженерия
Б) клеточная инженерия
В) бионика
Г) микробиологическое производство
3. Отрасль хозяйства, которая производит различные вещества на основе использования микроорганизмов, клеток и тканей других организмов,-
А) бионика
Б) биотехнология
В) цитология
Г) микробиология
4. Какова роль клеточной инженерии в селекции растений
А) изменяет сроки размножения организмов
Б) изменяет природу ценных сортов
В) ускоряет сроки выведения сортов
Г) усиливает скорость роста организмов
5. Методы конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации, реконструкции используются в
А) генной инженерии
Б) клеточной инженерии
В) генетике
Г) бионике
III. Вопросы
1. В 1760-е годы английский селекционер Р. Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: “Скрещивай лучшее с лучшим” и “Подобное рождает подобное”. Трудами этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве. О каких методах селекции идёт речь в данных высказываниях?
2. Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного - беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие деньги за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?
3. Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный. Кишмиш белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?
4. Некоторые объекты сочинской олимпиады в 2014 году задели территорию Северо-Кавказского биосферного заповедника. С целью сохранения эндемичных растений этого заповедника, например иглицу колхидную, перевезли в город Волгоград, где их не только сохранят, но и увеличат их численность. Предложите метод, как это можно сделать.
5. Почему селекция основана на генетике?
