Задачи: повторить изученный ранее материал по теме «селекция», закрепить его с помощью интерактивного метода ведения урока, углубить знания учащихся по отдельным вопросам.
ХОД УРОКА
I. Вводное слово. Повторение и обобщение изученного материала
Цель сегодняшнего урока – повторить ранее изученный материал по теме «Селекция», закрепить его с помощью интерактивного метода ведения урока, углубить знания учащихся по отдельным вопросам.
1. Дать определение селекции?
Ответ: Существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.
СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ
(слайды 2, 3 из приложения1)
2. Назовите основные методы селекции растений
Ответ: Отбор и гибридизация. Различают две основные формы искусственного отбора-отбор массовый и отбор индивидуальный.
3. Когда и к каким растениям применяют массовый отбор?
Ответ: Массовый отбор применяют при селекции перекрестноопыляемых растений, таких как рожь, кукуруза, подсолнечник. При этом выделяют группу растений, обладающих ценными признаками. С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются сортовые качества, но результаты отбора не устойчивы в силу случайного перекрестного опыления.
4. Когда используется индивидуальный отбор?
Ответ: Индивидуальный отбор эффективен для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы и является гомозиготным и называется чистой линией. Чистая линия – потомство одной гомозиготной самоопыленной особи.
5. Что собой представляет естественный отбор?
Ответ: На любое растение в течение всей жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды и оно должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к водному режиму.
6. Дать определение инбридингу
Ответ: Это один из этапов повышения урожайности. Для этого производят самоопыление перекрестноопыляемых растений на протяжении 3-5 лет для получения инбредных линий. Затем их скрещивают между собой, и подбирают такие, которые дают максимальный эффект гетерозиса – жизненной силы, при которой потомство дает максимальную прибавку в урожае.
7. Что происходит при перекрестном опылении самоопылителей?
Ответ: При этом сочетаются свойства различных сортов. В результате получаются гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.
8. Что вам известно о растениях-полиплоидах?
Ответ: Полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.
Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном, называются аутополиплоидами.
Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином, это вещество блокирует образование микротрубочек веретена деления при митозе, в клетках удваивается число хромосом, клетки становятся тетраплоидными.
9. Что собой представляет отдаленная гибридизация?
Ответ: Это скрещивание растений, относящихся к разным видам. Отдаленные гибриды обычно стерильны, т.к. у них нарушается мейоз. Но в 1924 году советский ученый Г. Д. Карпеченко получил плодовитый межродовый гибрид редьки и капусты.
10. Где используются соматические мутации?
Ответ: Применяется в селекции вегетативно размножающихся растений. Что использовал в своей работе Мичурин. С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.
11. На чем основан экспериментальный мутагенез?
Ответ: Он основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использовании химических мутагенов. Сейчас в мире созданы тысячи сортов, ведущих родословную от отдельных мутантных растений, полученных после воздействия мутагенами.
СЕЛЕКЦИЯ ЖИВОТНЫХ
(слайды 5, 6 из приложения 1)
1. С чего началась селекция животных?
Ответ: Создание пород домашних животных началось вслед за их приручением, примерно 20-30 лет назад. В результате бессознательной формы искусственного отбора происходило одомашнивание и изменение генофонда прирученных животных. Менялся их внешний вид, продуктивность, характер. Сохранялись те животные, которые могли размножаться в неволе, не проявляли агрессивности по отношению к человеку. Методический отбор привел к созданию всего многообразия пород домашних животных от небольшого числа видов диких предков.
2. Есть ли какие-либо различия в селекции животных и селекции растений?
Ответ: Да, есть.1. Для животных характерно половое размножение, поэтому любая порода является сложной гетерозиготной системой. 2. У них часто поздняя половозрелость, смена поколений происходит через несколько лет. 3. Немногочисленное потомство.
3. Перечислите основные методы селекции животных.
Ответ: Те же: отбор и гибридизация. А так же – близкородственное скрещивание- инбридинг, и неродственное - аутбридинг. Инбридинг, как и у растений приводит к депрессии. Отбор у животных производится по экстерьеру (определенным параметрам внешнего строения)
Внутрипородное разведение
Ответ: Направлено на сохранение и улучшение породы. Отбираются лучшие производители, выбраковка особей, не отвечающих требованиям породы.
Межпородное скрещивание
Ответ: Используют для создания новой породы. При этом производят близкородственное скрещивание, родителей скрещивают с потомством, братьев с сестрами – это помогает получить большое число особей, обладающих нужными свойствами.
Испытание по потомству
Ответ: Проводят для подбора самцов, у которых не проявляются некоторые качества (молочность и жирономолочность быков, яйценоскость петухов). Для этого производителей-самцов скрещивают с несколькими самками, оценивают продуктивность и другие качества дочерей, сравнивая их с материнскими и со среднепородными.
Эффект гетерозиса
Ответ: Часто при межпородном скрещивании в первом поколении проявляется эффект гетерозиса, гетерозисные животные отличаются скороспелостью и повышенной мясной продуктивностью.
Искусственное осеменение
Ответ: Используют для получения потомства от лучших самцов производителей, тем более что половые клетки можно хранить при температуре жидкого азота любое время.
С помощью гормональной суперовуляции и трансплантации
Ответ: У выдающихся коров можно забирать десятки эмбрионов в год, а затем имплантировать их в других коров, эмбрионы так же хранятся при температуре жидкого азота. Это дает возможность увеличить в несколько раз число потомков от выдающихся производителей.
Отдаленная гибридизация
Ответ: Межвидовое скрещивание, известно с давних времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны , у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза. С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом - мула, который отличается выносливостью и долгожительством. Однако, выведены ценные породы животных – архаромериносы, плодовиты, как архары могут пастись высоко в горах, а как мериносы – дают хорошую шерсть.
Полиплодия
Ответ: Крайне редко встречается у животных, интересен факт межвидового скрещивания тутового шелкопряда с последующим удвоением хромосом, проведенный Б. Л. Астауровым, который привел к созданию нового вида животных.
СЕЛЕКЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
(слайды 7, 8, 9, 10, 11, 12 из приложения 1)
4. Что нам известно о селекции микроорганизмов?
Ответ: Традиционная селекция микроорганизмов (в основном бактерий и грибов) основана на экспериментальном мутагенезе и отборе наиболее продуктивных штаммов. Но есть особенности: геном бактерий гаплоидный, любые мутации проявляются уже в первом поколении.
5. Как используют микроорганизмы?
Ответ: Микроорганизмы используют
- для биологической очистки сточных вод, улучшений качества почвы.
- в хлебопечении
- в пивоварении
- в виноделии
- в приготовлении молочных продуктов.
- с помощью микробиологической промышленности получают антибиотики, гормоны, различные ферменты, витамины, аминокислоты, белки и многое другое.
3. Что такое биотехнология?
Ответ: Это использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человеку веществ. Объектами биотехнологии являются бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей.
4. А теперь вспомним новейшие методы селекции микроорганизмов, растений и животных.
Ответ: Генная, клеточная и хромосомная инженерия. Генная инженерия основана на выделении нужного гена из генома одного организма и введение его в геном другого организма.
Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка, живущая в кишечнике человека. Именно с ее помощью получают гормон роста – соматотропин, гормон инсулин, который раньше получали из поджелудочных желез коров и свиней, белок интерферон, помогающий справиться с вирусной инфекцией.
5. Методы хромосомной инженерии
Ответ: Эффективно используются в селекции растений. Метод гаплоидов очень перспективен. Он основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Сюда же можно отнести и получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом.
6. Методы клеточной инженерии
Ответ: Связаны с культивированием отдельных клеток в питательных средах, где они образуют клеточные культуры. Это позволяет:
- нарабатывать биологически активные вещества (культура клеток женьшеня)
- создавать безвирусные сорта картофеля и других растений
- продолжать работу по гибридизации клеток (возможность неограниченного размножения в культуре)
- возможность клонирования животных – получение генетических копий от одного организма
- создание химерных животных при слиянии эмбрионов на ранних стадиях
II. Тему мы повторили, теперь проверим ваши знания, проведем самостоятельную работу по теме «Селекция». Перед вами листы с заданиями, время, отведенное на работу – 5 минут (приложение 2).
III. Проведение самоконтроля
Смотрим на доску и проверяем ответы (слайд 13, приложение 1)
Кто ответил на все вопросы верно? Поднимите руки
Теперь выставите себе оценку, а я проверю ваши работы, и выставлю свою оценку.
IV. Подведение итогов урока (слайд 14, приложение 1)
- Селекция – это наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.
- В основе селекции лежат такие методы, как отбор и гибридизация.
- Теоретической основой селекции является генетика.
- Породы, сорта, штаммы – искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.
V. Выставление оценок за урок
VI. Задание на дом
Ответить на вопросы задания «Прикладные аспекты».
VII. Просмотр презентаций по теме «Селекция», созданных учащимися 11-ого класса.