Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Урок – практикум «Селекция растений и животных», 9 класс

Учитель биологии МОУ «Лицей № 3 им. П.А. Столыпина

г. Ртищево Саратовской области» Клещевская В.И.

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).

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:

Обучающие :

• 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.

Развивающие :

• 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.

Воспитывающие :

• 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.

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?

Школа № 643

Реферат по биологии

«Методы селекции»

Ученицы 9Б класса

Жаровой Анны

Учитель Дубовик О. А.

Санкт-Петербург 2008-2009

Определение селекции, основные методы

Методы селекции растений

Методы селекции животных

История селекции

Учёные, которые внесли вклад в развитие селекции и генетики

Примеры селекции живых организмов

Список использованных источников

Определение селекции, основные методы

Селекция – это эволюция, управляемая человеком

Н. И. Вавилов

Селекция - наука о методах создания и улучшения пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с целью увеличения их продуктивности, повышения устойчивости к болезням, вредителям, приспособления к местным условиям и другое. Селекцией называют также отрасль сельского хозяйства, занимающуюся выведением новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных. Основными методами селекции являются отбор и гибридизация, а также мутагенез (образующий метод в селекции высших растений и микроорганизмов, который позволяет искусственно получать мутации с целью увеличения продуктивности), полиплоидия (кратное увеличение диплоидного или гаплоидного набора хромосом, вызванное мутацией), клеточная (совокупность методов конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции) и генная инженерия (наука, создающая новые комбинации генов в молекуле ДНК). Как правило, эти методы комбинируют. В зависимости от способа размножения вида применяют массовый или индивидуальный отбор. Скрещивание разных сортов растений и пород животных – основа повышения генетического разнообразия потомства

Методы селекции растений

Основные методы селекции растений в частности - отбор и гибридизация. Для перекрестно-опыляемых растений применяют массовый отбор особей с желаемыми свойствами. В противном случае невозможно получить материал для дальнейшего скрещивания. Если же желательно получение чистой линии - то есть генетически однородного сорта, то применяют индивидуальный отбор, при котором путем самоопыления получают потомство от одной единственной особи с желательными признаками.

Для закрепления полезных наследственных свойств необходимо повысить гомозиготность нового сорта. Иногда для этого применяют самоопыление перекрестно-опыляемых растений. При этом могут фенотипически проявиться неблагоприятные воздействия рецессивных генов. Основная причина этого - переход многих генов в гомозиготное состояние. У любого организма в генотипе постепенно накапливаются неблагоприятные мутантные гены. Они чаще всего рецессивны, и фенотипически не проявляются. Но при самоопылении они переходят в гомозиготное состояние, и возникает неблагоприятное наследственное изменение. В природе у самоопыляемых растений рецессивные мутантные гены быстро переходят в гомозиготное состояние, и такие растения погибают.

Несмотря на неблагоприятные последствия самоопыления, его часто применяют у перекрестно-опыляемых растений для получения гомозиготных («чистых») линий с нужными признаками. Это приводит к снижению урожайности. Однако затем проводят перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями и в результате в ряде случаев получают высокоурожайные гибриды, обладающие нужными селекционеру свойствами. Это метод межлинейной гибридизации, при котором часто наблюдается эффект гетерозиса (гетерозис – мощное развитие гибридов, полученных при скрещивании «чистых» линий, одна из которых гомозиготная по доминантным, другая - по рецессивным генам): гибриды первого поколения обладают высокой урожайностью и устойчивостью к неблагоприятным воздействиям. Гетерозис характерен для гибридов первого поколения, которые получаются при скрещивании не только разных линий, но и разных сортов и даже видов. Основная причина гетерозиса заключается в устранении в гибридах вредного проявления накопившихся рецессивных генов. Другая причина - объединение в гибридах доминантных генов родительских особей и взаимное усиление их эффектов.

В селекции растений широко применяется экспериментальная полиплоидия, так как полиплоиды отличаются быстрым ростом, крупными размерами и высокой урожайностью. Получают искусственные полиплоиды при помощи химических веществ, которые разрушают веретено деления, в результате чего удвоившиеся хромосомы не могут разойтись, оставаясь в одном ядре.

При создании новых сортов при помощи искусственного мутагенеза исследователи используют закон гомологических рядов Н. И. Вавилова. Организм, получивший в результате мутации новые свойства, называют мутантом. Большинство мутантов имеет сниженную жизнеспособность и отсеивается в процессе естественного отбора. Для эволюции или селекции новых пород и сортов необходимы те редкие особи, которые имеют благоприятные или нейтральные мутации.

Методы селекции животных

Основные принципы селекции животных не отличаются от принципов селекции растений. Однако селекция животных имеет некоторые особенности: для них характерно только половое размножение; в основном очень редкая смена поколений (у большинства животных через несколько лет); количество особей в потомстве невелико.

Одним из важнейших достижений человека на заре его становления и развития (10-12 тыс. лет назад) было создание постоянного и достаточно надежного источника продуктов питания путем одомашнивания диких животных. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающих требованиям человека. У домашних животных весьма развиты отдельные признаки, часто бесполезные или даже вредные для их существования в естественных условиях, но полезные для человека. Поэтому в естественных условиях одомашненные формы существовать не могут.

Одомашнивание сопровождалось отбором, вначале бессознательным (отбор тех особей, которые лучше выглядели, имели более спокойный нрав, обладали другими ценными для человека качествами), затем осознанным, или методическим. Широкое использование методического отбора направлено на формирование у животных определенных качеств, удовлетворяющих человека.

Отбор родительских форм и типы скрещивания животных проводятся с учетом цели, поставленной селекционером. Разводимые животные оцениваются не только по внешним признакам, но и по происхождению и качеству потомства. Поэтому необходимо хорошо знать их родословную. По признакам предков, особенно по материнской линии, можно судить с известной вероятностью о генотипе производителей.

В селекционной работе с животными применяют в основном два способа скрещивания: аутбридинг (неродственное скрещивание) и инбридинг (близкородственное).

Аутбридинг между особями одной породы или разных пород животных, при дальнейшем строгом отборе приводит к поддержанию полезных качеств и к усилению их в ряду следующих поколений.

При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство. Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности и, как следствие, к закреплению хозяйственно ценных признаков у потомков.

В селекции инбридинг обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных межлинейных гибридов, в результате которого нежелательные рецессивные аллели переводятся в гетерозиготное состояние и вредные последствия близкородственного скрещивания заметно снижаются.

У домашних животных, как и у растений, наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности.

Гетерозис широко применяют в промышленном птицеводстве и свиноводстве, так как первое поколение гибридов непосредственно используют в хозяйственных целях.

Отдаленная гибридизация домашних животных менее эффективна, чем растений. Межвидовые гибриды животных часто бывают бесплодными. Но в некоторых случаях отдаленная гибридизация сопровождается нормальным слиянием гамет, обычным мейозом и дальнейшим развитием зародыша, что позволило получить некоторые породы, сочетающие ценные признаки обоих использованных в гибридизации видов.

История селекции

Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI-XVII вв. отбор происходил бессознательно, то есть человек, например, отбирал для посева лучшие, самые крупные семена пшеницы, не задумываясь о том, что он изменяет растения в нужном ему направлении.

Только в последнее столетие человек, еще не зная законов генетики, стал использовать отбор сознательно или целенаправленно, скрещивая те растения, которые удовлетворяли его в наибольшей степени.

Однако методом отбора человек не может получить принципиально новых свойств у разводимых организмов, так как при отборе можно выделить только те генотипы, которые уже существуют в популяции. Поэтому для получения новых пород и сортов животных и растений применяют гибридизацию (скрещивание), скрещивая растения с желательными признаками и, в дальнейшем, отбирая из потомства те особи, у которых полезные свойства выражены наиболее сильно.

Учёные, которые внесли вклад в развитие селекции и генетики

1) Г. Мендель

Этот немецкий учёный заложил основы современной генетики, установив в 1865 году принцип дискретности (прерывности), наследовании признаков и свойств организмов. Также он доказал метод скрещивания (на примере гороха) и обосновал три закона, названных позже его именем.

PAGE_BREAK--

2) Т. Х. Морган

В начале двадцатого века этот американский биолог обосновал хромосомную теорию наследственности, согласно которой наследственные признаки определяются хромосомами - органоидами ядра всех клеток организма. Ученый доказал, что гены расположены среди хромосом линейно и что гены одной хромосомы сцеплены между собой.

3) Ч. Дарвин

Этот учёный, основатель теории происхождения человека от обезьяны, провёл большое количество опытов по гибридизации, в ряде которых и была установлена теория о происхождении человека.

4) Т. Фэрчайлд

Впервые в 1717 году получил искусственные гибриды. Это были гибриды гвоздик, получившиеся в результате скрещивания двух различных родительских форм

5) И. И. Герасимов

В 1892 году русский ботаник Герасимов исследовал влияние температуры на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное явление - изменение числа ядер в клетке. После воздействия низкой температурой или снотворным, он наблюдал появление клеток без ядер, а также с двумя ядрами. Первые вскоре погибали, а клетки с двумя ядрами успешно делились. При подсчете хромосом оказалось, что их вдвое больше, чем в обычных клетках. Так было открыто наследственное изменение, связанное с мутацией генотипа, т.е. всего набора хромосом в клетке. Оно получило название полиплоидии, а организмы с увеличенным числом хромосом – полиплоидов.

5) М. Ф. Иванов

Выдающуюся роль в селекции животных сыграли достижения известного советского селекционера Иванова, разработавшего современные принципы отбора и скрещивания пород. Он сам широко вводил генетические принципы в практику племенного дела, сочетая их с подбором условий воспитания и кормления, благоприятных для развития породных свойств. На этой основе им были созданы такие выдающиеся породы животных, как белая украинская степная свинья и асканийский рамбулье.

6) Я. Вильмут

В последнее десятилетие активно изучается возможность искусственного массового клонирования уникальных животных, ценных для сельского хозяйства. Основной подход заключается в переносе ядра из диплоидной соматической клетки в яйцеклетку, из которой предварительно удалено собственное ядро. Яйцеклетку с подмененным ядром стимулируют к дроблению (часто электрошоком) и помещают животным для вынашивания. Таким путем в 1997 г. в Шотландии от ядра диплоидной клетки из молочной железы овцы-донора появилась овечка Долли. Она стала первым клоном, искусственно полученным у млекопитающих. Именно этот случай был достижением Вильмута и его сотрудников.

7) С. С. Четвериков

В двадцатых годах возникли и стали развиваться мутационная и популяционная генетики. Популяционная генетика это область генетики, которая изучает основные факторы эволюции - наследственность, изменчивость и отбор - в конкретных условиях внешней среды, популяции. Основателем этого направления и был советский ученый Четвериков.

8) Н. К. Кольцов

В 30-е годы генетик этот учёный предположил, что хромосомы - это гигантские молекулы, предвосхитив тем самым появление нового направления в науке – молекулярной генетики.

9) Н. И. Вавилов

Советский ученый Вавилов установил, что у родственных растений возникают сходные мутационные изменения, например у пшеницы в окраске колоса, остистости. Эта закономерность объясняется сходным составом генов в хромосомах родственных видов. Открытие Вавилова получило название закона гомологических рядов. На основании его можно предвидеть появление тех или иных изменений у культурных растений.

10) И. В. Мичурин

Занимался гибридизацией яблонь. Благодаря этому, он вывел новый сорт Антоновка шестиграммовая. А его гибриды яблок нередко называют «Мичуринскими яблоками»

Примеры селекции живых организмов

В пушном деле большое значение имеет отбор естественных мутаций, отличающихся новой красивой окраской. Такой отбор очень быстро дает положительные результаты. Это можно показать на новых породах лисиц: серебристо-черной, платиновой и белой. Серебристо-черная лисица, которая была завезена в СССР в 1927 г., за 20 лет селекционной работы приобрела ряд свойств, отличающих ее от исходной формы. Платиновая лисица выведена путем отбора из группы серебристо-черных, имевших большое количество серебристых волос. У платиновой лисицы большие белые пятна развиты на груди, брюхе, лапах и морде.

Хорошим примером может служить выведенная академиком М.Ф.Ивановым порода свиней - украинская белая степная. При создании этой породы использовались свиноматки местных украинских свиней с небольшой массой и невысоким качеством мяса и сала, но хорошо приспособленных к местным условиям. Самцами- производителями были хряки белой английской породы. Гибридное потомство вновь было скрещено с английскими хряками, в нескольких поколениях применялся инбридинг, были созданы различные линии, при скрещивании которых получены родоначальники новой породы, которые по качеству мяса и массе не отличались от английской породы, а по выносливости – от украинских свиней.

Доказано, что вклад селекции в повышение в два раза урожайности основных сельскохозяйственных культур, достигнутое за последнюю четверть века в развитых странах, составляет около 50%. Так называемую «зеленую революцию» в земледелии Мексики, Индии и ряда других стран совершило внедрение низкорослых (с высотой стебля 100-110 см), полукарликовых (80-100 см) и карликовых (60-80 см) сортов риса, пшеницы и др. Они характеризуются нетолько высокой устойчивостью к полеганию, но и высокой продуктивностью колоса, главным образом за счет повышенного количества в нем зерновок. Такие сорта обеспечивают урожайность выше 60 ц/га. Производство пшеницы в Мексике и Индии с 1950 по 1970 г. возросло более чем в 8 раз; посевная площадь увеличилась вдвое, а урожай - вчетверо. Подобные сорта пшеницы созданы и в России (например, Донская полукарликовая и Мироновская низкорослая).

Список использованных источников

1. naexamen.ru/otvet/11/biol/600.shtml

2. www.biorg.ru/metodiselekcii.html

3. shkola.lv/index.php?mode=lsntheme&themeid=113

4. ru.wikipedia.org/wiki/Селекция

5. schools.keldysh.ru/school1413/pro_2005/per/Metan.htm

6. dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/163134

7. sbio.info/page.php?id=39

8. www.beekeeping.orc.ru/Arhiv/a2007/n1007_10.htm

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»

Методы селекции

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

План учебного занятия №

Дата Предмет биология группа

Ф.И.О. преподавателя Матосова А.С.

Тема урока: Генетические основы селекции. Подбор и оценка первичных материалов для селекции..

Цели урока : 1. расширить знания о селекции как науке, познакомить с краткой историей селекции, углубить знания учащихся о культурных растениях и их происхождении,

Задачи:
Познавательная: сформировать знания о методах селекции растений, животных и микроорганизмов; углубить знания основ наследственности.

Развивающая: продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать.
Воспитательная: сформировать уважительное отношение к труду ученых-селекционеров на примере научной деятельности Н.И Вавилова.

Тип и вид урока : комбинированный

Средства обучения : презентация, рисунок и таблица «Основные географические центры происхождения культурных растений», портрет Н.И.Вавилова

Методы и методические приёмы . Методы: словесный (рассказ учителя, доклады учащихся), наглядный (презентация, рисунок и таблица). Приемы: технические (использование мультимедийной презентации), логические (сравнение)

Ход урока:

1. Организационный момент: Проверить посещаемость учащихся.

2. Обобщение, систематизация и контроль знания и умений учащихся: Беседа.

1) Назовите отрасли практического применения генетики.

2) Перечислите основные задачи современной селекции.

3) Какую роль для селекции играет разнообразие исходного селекционного материала?

4) Дайте определение: что такое сорт?

3. Объяснения нового материала (усвоение новых знании). План:

План

1. Структура современной селекции

1. Структура современной селекции

Селекция (от лат. selectio , seligere – отбор) – это наука о методах создания высокопродуктивных сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

Все домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы называют – одомашниванием. Главным фактором служит искусственный отбор организмов, отвечающий требованиям человека. Первые попытки одомашнивания животных и растений предпринимались еще за 20-30 тыс. лет до н.э. Широкое одомашнивание начинается с 8-6 тыс. до н.э. Именно тогда человек вовлек в культуру подавляющее большинство животных и растений.

В результате многочисленных экспедиции, организованных Н.И.Вавиловым в самые отдаленные уголки планеты, была собрана уникальная, самая крупная в мире коллекция разнообразных культурных растений. Предком домашней собаки был волк. Родоначальником крупного рогатого скота был бык – тур, домашней овцы – муфлоны, лошадь – тарпана, свиньи- дикий кабан, домашняя кошка – дикая кошка, домашняя курица – красная курица джунгли.

Задачи современной селекции

Создание новых и совершенствование старых сортов, пород и штаммов с хозяйственно-полезными признаками.

Создание технологичных высокопродуктивных биологических систем, максимально использующих сырьевые и энергетические ресурсы планеты.

Повышение продуктивности пород, сортов и штаммов с единицы площади за единицу времени.

Повышение потребительских качеств продукции.

Уменьшение доли побочных продуктов и их комплексная переработка.

Уменьшение доли потерь от вредителей и болезней.

Структура современной селекции

Учение о современной селекции было нашим выдающимся соотечественником – агрономом, ботаником, географом, путешественником, всемирно признанным авторитетом в области генетики, селекции, растениеводства, иммунитета растений, крупным организатором сельскохозяйственной и биологической науки – Николаем Ивановичем Вавиловым (1887–1943). Н.И. Вавилов выделил следующие разделы селекции:

1) учение об исходном сортовом, видовом и родовом потенциалах;

2) учение о наследственной изменчивости (закономерности в изменчивости, учение о мутациях);

3) учение о роли среды в выявлении сортовых признков (влияние отдельных факторов среды, учение о стадиях в развитии растений применительно к селекции);

4) теория гибридизации как в пределах близких форм, так и отдаленных видов;

5) теория селекционного процесса

6) учение об основных направлениях в селекционной работе, таких, как селекция на иммунитет, на физиологические свойства (холодостойкость, засухоустойчивость, фотопериодизм), селекция на технические качества, химический состав;

7) частная селекция растений, животных и микроорганизмов.

2. Учение Н.И. Вавилова о центрах происхождения культурных растений

Учение об исходном материале является основой современной селекции. Исходный материал служит источником наследственной изменчивости – основы для искусственного отбора. Н.И. Вавилов установил, что на Земле существуют районы с особенно высоким уровнем генетического разнообразия культурных растений, и выделил основные центры происхождения культурных растений (первоначально Н.И. Вавилов выделил 8 центров, но затем сократил их число до 7). Для каждого центра установлены характерные для него важнейшие сельскохозяйственные культуры.

1. Тропический центр – включает территории тропической Индии, Индокитая, Южного Китая и островов Юго-Восточной Азии. Не менее одной четверти населения земного шара до сих пор живет в тропичес­кой Азии. В прошлом относительная населенность этой территории была еще более значительной. Из этого центра ведет начало около одной трети возделываемых в настоящее время растений. Это родина таких растений, как рис, сахарный тростник, чай, лимон, апельсин, банан, баклажан, а также большого количества тропических плодовых и овощных культур.

2. Восточноазиатский центр – включает умеренные и субтропические части Центрального и Восточного Китая, Корею, Япо­нию и большую часть о. Тайвань. На этой терри­тории живет примерно также около одной четверти населения Земли. Около 20% всей мировой культурной флоры ведет начало из Восточной Азии. Это родина таких растений, как соя, просо, хурма, многих других овощных и плодовых культур.

3. Юго-западноазиатский центр – включает территории внутренней нагорной Малой Азии (Анатолии), Ирана, Афганистана, Средней Азии и Северо-Западной Индии. Сюда же примыкает Кавказ, культурная флора кото­рого, как показали исследования, генетически связана с Передней Азией. Родина мягких пшениц, ржи, овса, ячменя, гороха, дыни.

Этот центр может быть подразделен на следующие очаги:

а) Кавказский со множеством оригинальных видов пшеницы, ржи и плодовых. По пшенице и ржи, как выяснено сравнительными исследованиями, это наиболее важный мировой очаг их видового происхождения;

б) Переднеазиатский , включающий Малую Азию, Внутреннюю Сирию и Палестину, Трансиорданию, Иран, Северный Афганистан и Среднюю Азию вместе с Китайским Туркестаном;

в) Северо-западноиндийский , включающий помимо Пенджаба и примыкающих провинций Северной Индии и Кашмира также Белуджистан и Южный Афганистан.

Около 15% всей мировой культурной флоры ведет начало с этой территории. В исключительном видовом разно­образии здесь сосредоточены дикие родичи пшеницы, ржи и различных европейских плодовых. До сих пор здесь можно проследить для многих видов непрерывный ряд от культурных до диких форм, т. е. установить сохранившиеся связи диких форм с культурными.

4. Средиземноморский центр – включает страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот замечательный географический центр, характеризующийся в прошлом величайшими древнейшими цивилизациями, дал начало приблизительно около 10% видов культурных растений. Среди них такие, как твердые пшеницы, капуста, свекла, морковь, лен, виноград, маслина, множество других овощных и кормовых культур.

5. Абиссинский центр. Общее число видов культурных растений, связанных по своему происхождению с Абисси­нией, не превышает 4% мировой культурной флоры. Абиссиния харак­теризуется рядом эндемичных видов и даже родов культурных растений. Среди них такие, как кофейное дерево, арбуз, хлебный злак тэфф(Eragrostis abyssinica ), своеобразное масличное растение нуг (Guizolia ahyssinica ), особый вид банана.

В пределах Нового Света установлена поразительно строгая локализация двух центров видообразования главнейших культурных растений.

6. Центральноамериканский центр , охватывающий обширную территорию Северной Америки, включая Южную Мексику. В этом центре можно выделить три очага:

а) Горный южномексиканский,

б) Центральноамериканский,

в) Вест-Индский островной.

Из Центральноамериканского центра ведет начало около 8% различных возделываемых растений, таких, как кукуруза, подсолнечник, американские длинноволокнистые хлопчатники, какао (шоколадное дерево), ряд видов фасоли, тыквенных, многих плодовых (гавайява, аноны и авокадо).

7. Андийский центр, в пределах Южной Америки, приуроченный к Андийскому хребту. Это родина картофеля, томата. Отсюда ведут начало хинное дерево и кокаиновый куст.

4. Самостоятельная работа учащихся
Дать ответы на вопросы.
1) Каков механизм искусственного отбора?
2) Что называют штаммами?
3) Как называется комплекс мероприятий, направленных на проверку соответствия свойств тех или иных пород или сортов условиям определенной природной зоны?
5) Почему сорта и породы нельзя назвать видами?

На контурной карте расположить все центры культурного происхождения культурных растений.

5.Подведение итогов урока: Фронтальный опрос по лекции.

6. Домашнее задание: Работа по конспекту.