Цель: Обобщить, систематизировать и углубить знания учащихся по теме: “Селекция животных, растений и микроорганизмов”.
Задачи:
Обучающие:
- Продолжить формирование у учащихся знаний о селекции животных, растений и микроорганизмов.
- Углубить знания учащихся о методах 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.
- Продолжить развитие познавательного интереса у старшеклассников к изучению проблем современной селекции.
- Продолжить развитие коммуникативных способностей учащихся.
Воспитывающие:
- Воспитание чувства патриотизма.
- Создать условия для воспитания у учащихся правильной научной картины мира.
- Способствовать воспитанию у учащихся ответственного отношения к труду.
Демонстрационное оборудование: мультимедийный проектор, презентация PowerPoint,
Методические приемы: беседа, рассказ, демонстрация.
Тип урока: - семинар – развернутое собеседование.
Формы работы на уроке: индивидуальная, фронтальная.
Техническое обеспечение: персональный компьютер (ПК), проектор, экран.
Учебник: Общая биология: Учеб. для 10 – 11 кл. общеобразоват. учреждений / Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сонин Н.И. М.: Дрофа, 2003. – 624 с.
План урока:
I. Вводное слово учителя.
II. Обсуждение вопросов семинара в процессе беседы.
III. Выступления учащихся (сообщения по заданным вопросам).
IV. Подведение итогов (анализ сообщений учащихся, оценка их выступлений).
V. Домашнее задание.
VI. Рефлексия.
Семинар отличается от урока, прежде всего:
1) большей степенью самостоятельности при подготовке, большой активностью учащихся, владением навыков работы с литературой;
2) изменением организации этапов обучения, домашнее задание носит опережающий характер, а его проверка совпадает с изучением нового материала;
3) изменением функций, выполняемых учителем и учащимся, учащиеся выполняют информационную функцию, а учитель – регулирующую и организационную.
На изучение темы отведено 4 урока. Семинар организован с целью самостоятельного изучения нового материала. На первом уроке учащиеся получают вопросы для подготовки к семинару (Приложение 1). Вопросы семинара едины для всех учащихся. Некоторые ученики получают индивидуальные задания, требующие более углубленного раскрытия изучаемой темы. На втором уроке проводится консультация для учащихся. На третьем уроке проводится семинар. В процессе его проведения групповая работа не организуется, весь класс участвует в обсуждении и рецензировании вопросов.
В презентацию включены не только вопросы, но и ответы что позволит учащимся самостоятельно проанализировать, насколько правильно, они ответили на вопрос. Четвертый урок отводится для изучения темы “Достижения и основные направления современной селекции”.
I. Вводное слово учителя.
(формулировка задач, постановка проблемы, знакомство с планом проведения семинара)
Достаточно интересна история появления и использования определения "селекция" в российской науке. Слово Selection (лат.) переводится как отбор, выбор. Введению данного термина сопротивлялись, его не хотели применять. Мало того, слово "селекционер" иронично использовалось многими учёными в отношении, неграмотных специалистов. Несмотря на агрессивное противодействие, постепенно термин всё же укоренился в научной практике и в отечественном понимании имеет гораздо более объёмный, широкий смысл, чем его латинский "предок". С 1925 г. (на Всероссийском съезде по животноводству) термин "селекция" узаконили.
II, III. Обсуждение вопросов семинара в процессе беседы, выступления учащихся.
1. Что называют селекцией?
1. Селекция — наука о методах создания новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. (Слайды 3,4)
2. Вследствие чего стало возможным создание новых пород животных и сортов культурных растений?
2. Создание новых пород животных и сортов культурных растений стало возможным вследствие существования у диких видов комбинативной наследственной изменчивости как результата полового размножения и отбора, применяемого человеком. (Слайды 5,6)
3. Как называют процесс превращения диких животных и растений в культурные?
3. Процесс превращения диких животных и растений в культурные называют одомашнивание.(Слайды 7,8)
4.Как называют предполагаемые места одомашнивания животных?
4. Предполагаемые места одомашнивания животных называют центры доместикации. (Слайды 9,10)
5. Назовите диких предков некоторых домашних животных.
5. Каждый сорт, каждая порода имеют особого дикого предка. Все породы кур происходят от дикой банкивской курицы, домашние утки – от дикой кряковой утки, породы кроликов – от дикого европейского кролика предки крупного рогатого скота – два вида диких туров, собаки – волк. (Слайды 11, 12, 13)
6. Чем отличаются культурные растения и домашние животные от своих диких предков?
6. а) размеры и продуктивность культурных растений выше, чем у родственных диких видов;
б) культурные растения лишены средств защиты от поедания: горьких и ядовитых веществ, шипов, колючек;
в) так же у культурных форм сильно развиты отдельные признаки, бесполезные или вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека.
(Слайды 14, 15)
7. От чего зависит успех селекционной работы?
7. Успех селекционной работы зависит главным образом от генетического разнообразия исходной группы растений или животных.
Между тем генофонд существующих пород животных и сортов растений менее разнообразен по сравнению с генофондом исходного дикого вида. Поэтому при выведении новых п.ж и с.р важны поиски и выявление полезных признаков у диких предков. (Слайды 16,17)
8. Кто создал учение о центрах происхождения культурных растений? Перечислите их.
8. Николай Иванович Вавилов (13 (25) ноября 1887, Москва, Российская империя — 26 января 1943, Саратов, РСФСР, СССР) — российский и советский учёный-генетик, ботаник, селекционер, географ, академик АН СССР, АН УССР и ВАСХНИЛ.
(Приложение 2), (Слайды 18 - 21)
9. Дайте формулировку закона гомологических рядов в наследственной изменчивости.
9. Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов.
(Слайды 22 - 23)
10. Какое значение для селекции имеет закон гомологических рядов в наследственной изменчивости?
10. Закон успешно используется в селекционной практике:
а) обнаружение спонтанных или индуцированных мутаций у одного вида дает основание для поисков сходных мутаций у родственных видов растений или животных;
б) некоторые наследственные заболевания и уродства, встречающиеся у человека, отмечены и у некоторых животных, животных с такими болезнями используют в качестве модели для изучения дефектов у человека.
Пример: катаракта глаза бывает у мышей, крыс, собак, лошадей; гемофилия - у мыши и кошки; диабет у крысы и т.д.
Другой пример: все знают сельскохозяйственную культуру рожь. Она высокая. “Рожь высокая” – даже в песне поется. Но к чему это приводит? Если случаются сильные ветры, повышенная влажность, дожди, то высокая рожь полегает. При уборке урожая комбайн не может приподнять высокую рожь. От трети до половины урожая остается в поле и гибнет. Получается, что высота – очень плохой признак ржи. Что с этим можно сделать? Сотрудник ВИРа профессор В.Д. Кобылявский обратился к работам Н.И. Вавилова, в которых утверждается, что если у одного рода или вида есть некий признак, то у близкородственных ему видов или родов этот признак также должен быть. К тому времени уже была выведена короткостебельная пшеница – источник зеленой революции 1960-х гг., которая накормила Индию и другие голодающие страны. Кобылявский, используя коллекцию ВИРа, нашел образцы, которые обладают геном короткостебельности (он назвал его ген “м” – малыш) и на их основе вывел короткостебельную рожь. Экономическая эффективность короткостебельной ржи выражается в миллиардах рублей. К тому же такую рожь стало возможно выращивать там, где раньше из-за климатических условий это было очень трудно. (Слайды 24 - 25)
11. Что называют породой, сортом?
11. Порода, сорт - это искусственно созданная человеком популяция, характеризующаяся специфическим генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности. (Слайды 26- 29)
12. Какова цель с/х производства?
12. Цель с/х производства: получение высокопродуктивных пород животных и сортов культурных растений. (Слайды 30 - 31)
13.Какие методы используют в селекции растений?
13. Таблица (Слайды 32- 33)
14. Как называют явление гибридной силы, в чем оно проявляется?
14. Гетерозис - явление гибридной силы.
В первом поколении гибридов повышается жизнеспособность и наблюдается мощное развитие (более крупные размеры), более высокая урожайность, более активный синтез органических веществ. (Слайды 34 - 35)
15. Чем можно объяснить явление гибридной силы?
15. Объясняется гетерозис переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов.
При последующих скрещиваниях гибридов между собой гетерозис затухает вследствие выщепления гомозигот. (Слайды 36 - 37)
16. Как можно преодолеть бесплодие межвидовых гибридов?
16. Необходимо создать нормальные возможности для мейоза, чтобы каждая хромосома имела себе пару, а это достигается путем аллоплоидии – объединения разных геномов, а затем их кратного увеличения. Впервые это удалось осуществить в 1924гсоветскому генетику Георгию Дмитриевичу Карпеченко, он скрестил редьку (2n =18 редечных хромосом) и капусту (2n =18 капустных хромосом). У гибрида 2n =18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян.
С помощью колхицина Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9+9) хромосомы коньюгировали с редечными, капустные (9+9) с капустными. Плодовитость была восстановлена. Таким образом, в дальнейшем были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды. (Слайды 38 - 43)
17. Перечислите особенности селекции животных.
17. Особенности селекции животных: только половое размножение; небольшое количество особей в потомстве; затруднительно выведение чистых линий, так как животные не способны к самооплодотворению. (Слайды 44 - 45)
18. Что такое экстерьер, и каково его значение в селекции животных?
18. Экстерьер - это вся совокупность наружных форм животных, их телосложение, соотношение частей тела.
Развитие многих хозяйственно важных признаков, например молочности, у крупного рогатого скота соотносительно связано с определенным телосложением, хорошим развитием кровеносной и дыхательной систем и т.п. При селекционной работе с животными очень важно учитывать связи между разными признаками, так как высокая продуктивность по тому или иному признаку связана с определенными экстерьерными особенностями. На слайде 47 отчетливо видны различия экстерьера между двумя породами крупного рогатого скота: шортгорнской (мясная) и джерсейской (молочная). (Слайды 46 - 47)
19. Какие методы используют в селекции животных?
19. При селекционной работе с животными применяют в основном два типа скрещивания: родственное и неродственное.
При близкородственном скрещивании в качестве исходных форм используются братья и сёстры или родители и потомство. Этот тип скрещивания применяют в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние (аналогично самоопылению у растений). При этом происходит закрепление хозяйственно ценных признаков.
Чтобы избежать отрицательного проявления близкородственного скрещивания – депрессии (ослабление животных, потеря устойчивости к действию внешних факторов, заболевания), родственное скрещивание должно сопровождаться строгим отбором особей, обладающих нужными хозяйственными признаками.
Неродственное скрещивание имеет целью комбинацию нескольких полезных признаков. Такое скрещивание при последующем строгом отборе приводит к улучшению свойств породы.
Таблица (Слайды 48 - 49)
20. Для чего производят испытание производителей по потомству?
20. Испытание производителей по потомству производят для подбора самцов, у которых не проявляются некоторые качества - молочность у быков, яйценоскость у петухов. Для этого производителей - самцов скрещивают с несколькими самками, оценивают продуктивность и другие качества дочерей, сравнивая их с материнскими и со среднепородными. Если продуктивность дочерей повышена, то это указывает на большую ценность производителя. (Слайды 50 - 51)
21. Возможно ли применение отдаленной гибридизации в животноводстве?
21. Межвидовое скрещивание известно с древних времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза. Межпородные гибриды: лигр = лев + тигр; лошак = ослица + жеребец; мул = кобылица + осел; зеброид = зебра + пони (лошадь, осел); архаромеринос = архар + овца; кама = лама + верблюд; хонорик = хорек + норка; индоутка = индюк + утка; бестер = белуга + стерлядь.
(Приложение 3), (Слайды 52 - 60)
22. Что такое микробиология?
22. Микробиология (от греч. mikros — малый, bios—жизнь, logos — наука), наука о строении и жизнедеятельности мельчайших живых существ, называемых микроорганизмами.
Микроорганизмы – это группа прокариотических и эукариотических одноклеточных организмов, различаемых только под микроскопом. (Слайды 61 - 62)
23. Приведите примеры промышленного получения и использования продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.
23. Примеры промышленного получения и использования продуктов жизнедеятельности микроорганизмов: хлебопечение; пивоварение; виноделие; приготовление молочных продуктов; производство кормового белка; производство ферментных и витаминных препаратов используемых в пищевой промышленности, медицине, животноводстве. (Слайды 63 - 64)
24. Что такое биотехнология?
24. Биотехнология – это технология получения из живых клеток или с их помощью необходимых человеку продуктов. (Слайды 65 - 66)
25. Что такое генная инженерия?
25. Генная инженерия - комплекс технологий, методов, посредством которых получают рекомбинантные (созданные благодаря биотехнологии на основе ДНК) РНК и ДНК, а также гены из клеток организмов, осуществляют различные манипуляции с генами и вводят их в другие организмы. Перенос генов дает возможность преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные признаки одних организмов другим. (Слайды 67 - 69)
IV. Подведение итогов (анализ сообщений учащихся, оценка их выступлений).
V. Домашнее задание: Подготовиться к тесту по теме: “Селекция животных, растений и микроорганизмов”. (Слайд 70)
VI. Рефлексия. (Слайд 71)
Литература.
1. Биология в таблицах для 6-11 классов / Никишов А.И., Петросова Р.А., Рохлов В.С., Теремов А.В. 2-е изд. испр. и доп. – М.: ИЛЕКСА, 1998. – 104 с.
2. Биология: задания и упражнения. Пособие для поступающих в вузы. Богданова Т.Л. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 1991. – 350с.
3. Общая биология: Учеб. для 10 – 11 кл. общеобразоват. учреждений / Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сонин Н.И. М.: Дрофа, 2003. – 624 с.
4. Общая биология. Учебник для 10 – 11 классов средней школы под ред. Ю.И.Полянского. М.: Просвещение, 1991. – 288 с.
5. “Хранители вечности” - А.Горяшко. Биология - учебно-методическая и научно-популярная газета, издательский дом “Первое сентября” - 2/2011.