Конспект урока "методы селекции растений, животных и микроорганизмов". Урока: «Методы селекции растений» Цель урока

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

искусственный отбор .

Массовый отбор

При индивидуальном отборе

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

В основе селекционного процесса лежит искусственный отбор .

Искусственный отбор – это выбор человеком наиболее ценных для него особоей животных и растений данного вида, породы или сорта для получения от них потомства с желаемыми свойствами.

В сочетании с генетическими методами он позволяет создавать сорта, породы и штаммы с заранее определенными признаками и свойствами. В селекции различают два основных типа отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор - это выделение группы особей по внешним, фенотипическим признакам без проверки их генотипа.

Массовый отбор наиболее эффективен в отношении качественных признаков, контролируемых одним или несколькими генами. Вместе с тем он редко бывает успешным по полигенным признакам с низким коэффициентом наследования.

При индивидуальном отборе (по генотипу) получают и оценивают потомство каждого отдельного растения или животного в ряду поколений при обязательном контроле наследования интересующих селекционера признаков. На последующих этапах отбора используют только тех особей, которые дали наибольшее число потомков с высокими показателями. В результате появляется возможность оценивать наследственные качества отдельных особей, т. е. способность передавать свойства потомству.

Значение индивидуального отбора особенно велико в тех отраслях сельскохозяйственного производства, где имеется возможность получения от одного организма большого количества потомков. Так, используя искусственное осеменение, от одного быка можно получить до 35000 телят с помощью глубокого замораживания семени, сохраняющегося долгие годы. Поэтому уже теперь во многих странах мира существуют банки спермы животных с ценными генотипами.

Отбор в селекции отличается наибольшей эффективностью в том случае, если он сочетается с определенными типами скрещиваний.

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

В основе селекционного процесса лежит искусственный отбор .

Искусственный отбор – это выбор человеком наиболее ценных для него особоей животных и растений данного вида, породы или сорта для получения от них потомства с желаемыми свойствами.

В сочетании с генетическими методами он позволяет создавать сорта, породы и штаммы с заранее определенными признаками и свойствами. В селекции различают два основных типа отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор - это выделение группы особей по внешним, фенотипическим признакам без проверки их генотипа.

Массовый отбор наиболее эффективен в отношении качественных признаков, контролируемых одним или несколькими генами. Вместе с тем он редко бывает успешным по полигенным признакам с низким коэффициентом наследования.

При индивидуальном отборе (по генотипу) получают и оценивают потомство каждого отдельного растения или животного в ряду поколений при обязательном контроле наследования интересующих селекционера признаков. На последующих этапах отбора используют только тех особей, которые дали наибольшее число потомков с высокими показателями. В результате появляется возможность оценивать наследственные качества отдельных особей, т. е. способность передавать свойства потомству.

Значение индивидуального отбора особенно велико в тех отраслях сельскохозяйственного производства, где имеется возможность получения от одного организма большого количества потомков. Так, используя искусственное осеменение, от одного быка можно получить до 35000 телят с помощью глубокого замораживания семени, сохраняющегося долгие годы. Поэтому уже теперь во многих странах мира существуют банки спермы животных с ценными генотипами.

Отбор в селекции отличается наибольшей эффективностью в том случае, если он сочетается с определенными типами скрещиваний.

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

При инбридинге

Аутбридинг двух форм

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Методы гибридизации (типы скрещивания) в селекции . Все разнообразие типов скрещиваний сводится к инбридингу (родственное скрещивание) и аутбридингу(неродственное скрещивание).

При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство (отец - дочь, мать - сын, двоюродные братья - сестры и т. д.). Этот тип скрещивания применяют в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние и, как следствие, закрепить хозяйственно ценные признаки, сохраняющиеся у потомков. Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности.

Вместе с тем при инбридинге часто наблюдается ослабление животных, их постепенное вырождение, обусловленное гомозиготизацией рецессивных аллелей.

Аутбридинг – это скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций. Получается бесплодное потомство. Аутридинг бывает двух форм : внутрисортовая гибридизация и отдаленная гибридизация. Отдаленная гибридизация характеризуется скрещиванием организмов, относящихся к разным видам растений и животных.

Аутбридинг повышает уровень гетерозиготности потомства и гетерогенности популяции.

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Полиплоидия. полиплоидии

Мутагенез

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Полиплоидия. При создании новых сортов растений селекционерами широко используется метод полиплоидии , который приводит к увеличению размеров клеток и всего растения вследствие умножения числа наборов хромосом. Кроме того, избыток хромосом повышает их устойчивость к патогенным организмам (вирусам, грибам, бактериям) и ряду других неблагоприятных факторов, например к радиации: при повреждении одной или даже двух гомологичных хромосом остаются неповрежденными другие такие же.

Около 80 % современных культурных растений являются полиплоидами. Так, триплоидная сахарная свекла отличается от обычной не только большей урожайностью вегетативной массы и более крупными размерами корнеплодов, но и повышенной их сахаристостью, а также устойчивостью к болезням.

Мутагенез . Спонтанные мутанты используются преимущественно в селекции растений. Так, на основе мутанта желтого безалкалоидного люпина получено несколько сортов сладкого люпина, которые выращивают на корм скоту. Люпин, содержащий алкалоиды, для этой цели непригоден, поскольку животные его не едят.

В последние десятилетия во многих странах мира развернуты работы по получению индуцированных мутантов. Индуцированные рентгеновыми лучами мутанты были выделены у многих злаков (ячменя, пшеницы, ржи и др.). Они отличаются не только повышенной урожайностью, но и укороченным побегом. Такие растения устойчивы к полеганию и имеют заметные преимущества при машинной уборке. Кроме того, короткая и прочная соломина позволяет вести дальнейшую селекцию на увеличение размера колоса и массы семян без опасения, что повышение урожая зерна приведет к полеганию растений.

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

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

Урок по биологии 9 класс.

Тема : Методы селекции растений.

Цели:

Образовательная: сформировать у учащихся знания об основных методах селекции растений и животных; познакомить учащихся с выдающимися учеными-селекционерами.

Развивающаяся: продолжать развивать творческое мышление, интеллектуальные способности учащихся в процессе дифференцированного обучения (работа с карточками, рефератами, сообщениями учащихся). развивать умение у учащихся делать вывод самостоятельно.

Воспитательная: в целях патриотического воспитания на конкретных примерах - убеждать детей в уважительном отношении к соотечественникам, их заслугам перед человечеством, уважении к труду селекционера, хлебороба. Воспитывать бережливое отношение к хлебу .(слайд 2)

Оборудование: Карта географическая; 2 таблицы со снимками сортов пшеницы, ржи; компьютер с экраном (презентация); карточки; крупа Макфа; экземпляры -колоски пшеницы, ржи.

Методы: Иллюстративно - объяснительный; с элементами лекции, реферата -сообщения учащегося; использование элементов межпредметной связи географии и литературы; демонстративный.

План урока.

1. Актуализация знаний:

Фронтальный опрос:

Работа с карточками;

2. Изучение нового материала.

Вступительное слово учителя.

Сообщение об истории возделывания хлеба .(слайд3)

-Изучение методов селекции растений (объяснение учителя):( слайд 4)

а) Отбор.

б) Гибридизация. Гетерозис, Полиплоидия.

в) Демонстрация семян, рисунков, таблиц.

3. Закрепление изученного материала:

Учащиеся делают записи в тетради по ходу урока и в момент закрепления материала.

4. Вывод по уроку:

Что мы сегодня узнали? Итоговое слово учителя

Дом. Задание:

Ход урока.

1 .Актуализация знаний,

а)фронтальный опрос.

Что такое селекция и что она изучает?

Что такое порода, сорт (чистая линия)?

Чем отличаются одомашненные животные и культурные растения от диких

Какие центры происхождения культурных растений вам известны? Кто их открыл?

Какое значение для селекции имеет знание этих центров?

Выносятся хлебобулочные изделия:

Назовите из какой муки получают этот хлеб?

(ржаной, пшеничной)

Из каких сортов?

(яровой и озимой)

Какая бывает пшеница по отношению % состава белка?

(твёрдая и мягкая)

б ) работа с карточками : (смотри приложение 1).

2. Изучение нового материала. (презентация)

-а)Вступительное слово учителя.

Да, такое привычное слово «хлеб». День не проходит без хлеба. А ведь, не везде едят хлеб и даже сажают эти злаки (т.е. рожь и пшеницу). Так, в Китае предпочитают рис, в Мексике - маис (кукурузу). А в некоторых странах Африки чаще едят банан, чем хлеб.

Наш народ издавна обращался к хлебу со словами: «Хлеб Батюшка», «Хлеб Родины».

Тимирязев назвал - ломать хлеба - как величайшее изобретение человеческого ума.

б) Сообщение учащегося о возделывании хлеба (смотри приложение 2).

в) Изучение методов селекции растений (объяснение учителя):

Рассказ учителя. Основная задача сельского хозяйства - произвести

максимальное количество продуктов питания при минимальной затрате средств на единицу продукции.

В этом решение большую роль играет селекция - где создаются новые сорта растений с большим количеством белка, наиболее продуктивные в данных климатических условиях, которые удовлетворяют пищевым, эстетическим техническим потребностям человека.

Ведь каждому сорту растений (чистых линий) свойственна определенная норма реакций, которая передается по наследству. - Что такое норма реакции? (это пределы изменчивости). Но фенотип полно проявляется в определенных условиях. Так, что по-вашему делали землевладельцы в Древней Руси?

(они отбирали лучшее по качеству зерно, чтоб не осыпалось, чтоб крупнее было). Значит, они вели селекционную работу, осознанно ли? (нет, неосознанно).

Первым методом селекции можно назвать:

Искуственный отбор:

массовый

индивидуальный

Группа генетически неоднородных особей

Группа генетически однородных особей гомозиготных организмов(чистые линии)

(слайд 5,6)

Рассказ учителя как ведется массовый отбор. На примере сорта «Вятка» с демонстрацией семян в пробирке. Рассказ учителя об индивидуальном отборе.

2. Гибридизация, что это такое? (скрещивание)

Гибридизация (слайд 7,8)

Близкородственная (инбридинг)

Неродственная(отдаленная, аутбридинг)

Получение чистых линий

Межвидовая, внутривидовая, межродовая

Получение генетически неоднородных видов,особей.

Рассказ учителя о близкородственной гибридизации. Показ портрета П.П. Лукьяненко создателя сорта Ново-Украинко 083 (усатая - яровая), которая давала на 6 у. с га больше урожая, чем « Седоуска». Рассказ о близкородственном скрещивании, что оно ведется 7-9 лет, по истечении почти 10 лет таким образом может создать сорт. Ему присвоили за создание этого сорта звание лауреата Государственной премии.

Тот же П. П. Лукьяненко создал знаменитый сорт озимой пшеницы Безостая-1, в ее создании приняли участие 17 сортов пшеницы из разных географических районов и гибридов, высота h = 85-100 см, устойчивая к ржавчине, высокая пластичность, большая % белка... За создание этого сорта ему присвоили звание Героя Соц. Труда.

В результате межвидовых, межродовых скрещиваний в случае неродственной гибридизации ученые заметили, что гибриды (F 1) первого поколения -получаются жизнеспособнее, мощнее своих родительских форм. Это явление называют гетерозисом.

Показ - демонстрация семян F 1 (огурцов). Объясняется это тем, многие гены переходят в гетерозиготном состоянии и взаимодействием благоприятных доминантных генов.

Явлением гетерозиса пользовались знаменитые селекционеры Михаил Иванович Хаджинов (при создании сортов кукурузы), Василий Степанович Пустовойт (для создания сортов подсолнечника).

Сенсацией в селекции было получение гибридов при скрещивании 2-х разных отдаленных сортов растений, например пшеница (тритинкум) + рожь (секале) = тритикале Это полиплоидная культура Что такое полиплоидия?(т. е. число хромосом кратно умножено на основное число)т.к. например, у пшеницы п=7 У твердой пшеницы п= 28 (тетроплоид)

У мягкой 6 6*7 (генсаплоид) Тритикале имеет-42 - хромосомы, это полиплоидная культура. Создала этот сорт ученица Писарева Виктора Евграфовича - Мария Дмитриевна Жилкина.

Существует гибрид пшеницы с пыреем (сорт злакокормовой), за 3 укоса дает 300-450 у/га зеленой массы. Тоже полиплоидная культура. Создатель Николай Васильевич Цицин (академик АН СССР и ВаСХНИЛ). Создан этот сорт тоже методом отдаленной гибридизации. полиплоидия (слайд9-12)

3. Закрепление новой темы:

Какие методы селекции вы сегодня узнали?

Что такое гетерозис?

Чем отличается массовый отбор от индивидуального?

Как называется гибрид пшеницы и ржи?

Какими особенностями отличаются полиплоидные сорта культурных растений?

Демонстрация списка пшеницы и ржи (тритикале),Автор сорта Валентина Николаевна Мамонтова (герой соц.труда, лауреат Ленинской премии)

Яровая пшеница Мироновская 808- автор Василий Николаевич ремесло (озимая пшеница), академик АНСССР и ВаСХНИЛ - все они дважды герои Соц. Труда.

4. д/задание. §28 выучить, подготовить сообщение:

а) Роль Н.И.Вавилова в развитии селекции.

б) Центры происхождения культурных растений.

Приложение1

Карточка № 1.

Селекция-

Сорт-

Порода-

Штамм-

Карточка № 2

Запишите определения следующих терминов:

Гибридизация-

Гетерозис-

Полиплоидия-

Карточка №3

Расскажите(запишите), как селекция связана с различными областями производства. Какие задачи стоят перед селекцией в настоящее время?

Карточка №4

Как называют процесс возникновения наследственных изменений под воздействием мутагенов?

заполните схему:

особенности мутаций

Приложение 2

Сообщение учащегося о возделывании пшеницы.

Злаки мы сеем около двух тысячелетий. А южное хлебопашество у Черного и Азовского морей началось много раньше, чем на более северной территории Древней Руси.

Вкус хлеба человек познал впервые на берегах великой реки Нил, на склонах Памира и в нагорьях Ирана, где и находились первые очаги земледелия (это где-то 4-5 тысячелетие до нашей эры), а может, и раньше. В развалинах Фив (которые существовали 8 тысяч лет до нашей эры) нашли предметы хлебопечения.

В египетских гробницах были найдены рисунки изготовления хлеба, его формы и разные сорта со своими именами: Ак, Пез, Сеиз, Хенв, Пезену(Вероники), он имел особое клеймо и предназначался только для жен великих жрецов. А также земледелие было отмечено и в легендах и мифах Древней Греции. Однако, историки отметили, что сама Греция была бедна на «жирную землю», сюда морем возили зерно из греческих колоний/ из нынешних степей Днепра, Кубани, Дона/.

Отец истории Геродот около 2500 лет назад писал, что вся земля по Днепру и до реки Дон была занята земледельцами-скифами. Скифы ещё назывались оратаями (от слова «оратать», что значит пахать, обрабатывать землю оралом - так называлась древняя соха).

«Они,-говорил Геродот,-сеют хлеб не только для собственной снеди, но и на продажу». У этих народов были ячмень, полба (пшеница) и рожь.

В Римскую империю зерно привозили из Причерноморья, куда входил и Крым. В Древней Руси хлебные злаки сеяли повсюду (даже где они плохо родились).

Словаки переняли от скифов приемы земледелия, немало способствовали созданию путем постоянного отбора более урожайных форм ржи, ячменя, пшеницы и овса - самых старых хлебных злаков на русской равнине.

Так наши знаменитые «чирки» и «чарновки» - твердые яровые пшеницы, отобранные в Поволжье саратовскими селекционерами «седоуски» и «белотурки», наши серые хлеба - рожь и овес, созданные ещё на первой селекционной станции под Москвой, очень ценились в Западной Европе.

Но с истощением земель, с недостатком умелых рук, с потерей чистоты семян земледелие стало отставать в развитии.

Требовались новые сорта, лучше приспособленные для уборки комбайнами, неполегаемые злаки с большим процентом белка.