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.

Урок по теме: «Селекция животных и растений».

Халина Ольга Михайловна

учитель биологии

МБОУ «Полевской лицей»

д.Полевая -2017 г.,

Курского района, Курской области

Цель: продолжить у учащихся формирование знаний о селекции животных и растений.

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.

Развивающие :

• способствовать развитию речи учащихся путем постановки вопроса, требующих развернутого и связного ответа.

  создать условия для развития произвольного внимания при объяснении нового материала

Воспитывающие :

• создать условия для воспитания у учащихся правильной научной картины мира

  способствовать воспитанию у учащихся ответственного отношения к труду, за результаты труда.

Тип урока:комбинированный

О борудование: презентации учащихся по теме,книги,тетради.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

II. П роверк а домашнего задания

– О сновная задача селекции, как науки? (Выведение новых и совершенствование старых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.)
– На чем базируется селекция ? (Генетика)
– В чем заслуга Н.И.Вавилова?
( А кадемик Николай Иванович Вавилов – выдающийся генетик и селекционер. Именно Николаем Ивановичем были выделены 8 центров происхождения культурных центров растений.)

- К акие 2 основных метода выделяют в селекции? (Отбор и гибридизация)
– Какие объекты изучают с помощью отбора и гибридизации? (Животных, растений, микроорганизмы) III. Переход.

IV . Объяснение нового материала

Откройте тетради и запишите тему сегодняшнего урока – «Селекция животных и растений»

– 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.
– Ребята,если отличия в селекции животных и растений?

Сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем

Потомство, полученное от одной пары производителей невелико

Высока селекционная ценность каждой особи

– Сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем, в связи с этим при подборе селекционеру важно определить наследственные признаки, которые у производителей могут проявляться. Потомство, полученное от одной пары производителей невелико, поэтому возникает проблема максимально сохранить его. Следовательно, селекционная ценность каждой особи высока.
– Запишите пожалуйста в тетрадь основные особенности селекции животных, представленные

Одомашнивание

Гибридизация

– Одомашнивание началось более 10 тыс. лет назад. Его центры в основном совпадают с центрами многообразия и происхождения культурных растений. Одомашнивание способствовало резкому повышению уровня изменчивости у животных.
Гибридизация и индивидуальный отбор являются основными методами в селекции животных. Массовый отбор практически не применяется из-за небольшого количества особей в потомстве.
В селекции животных применяют 2 вида гибридизации.

Инбридинг – родственная гибридизация. Скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомство ведет к гомозиготности и часто сопровождается ослаблением животных, уменьшению их устойчивости к неблагоприятным условиям, снижению плодовитости. Тем не менее инбридинг применяют с целью закрепления в породе характерных хозяйственно ценных признаков.

Аутбридинг – неродственная гибридизация. Это скрещивание сопровождается строгим отбором, что позволяет усиливать и поддерживать ценные качества породы.
Сочетание – родственной и неродственной гибридизации широко применяется селекционерами для выведения новых пород животных.
Важным направлением в селекции животных является направление гетерозиса. Особенно широко явление гетерозиса применяется например в птицеводстве, например при получении бройлерных цыплят.
О новых видах животных мы узнаем из презентаций учащихся:

1. Аутбридингом получены например, собаковолк

Собаки и волки скрещиваются довольно свободно. Волк – это пугливое животное с особенным поведение и развитым охотничьим инстинктом. Челюсти у него гораздо мощнее, чем у собаки. Поведение гибридов волка и собаки непредсказуемо.
Для того, чтобы приручить животное, обязательно нужна дрессировка

2. Инбридингом получены:

Тигролев – это помесь самца тигра и самки льва. Они имеют склонность к карликовости и обычно по размерам меньше своих родителей. Самцы бесплодны, в то время как самки порой могут приносить потомство.

Лигр – это помесь самца льва и самки тигра. Они являются самыми крупными из семейства кошачьих в мире. Самцы бесплодны, в то время как самки порой могут приносить потомство.

Левопард – это результат скрещивание самца леопарда с самкой льва. Голова животного похожа на голову льва, в то время как остальное тело больше напоминает леопарда. По размерам левопарды крупнее обычных леопардов, они любят карабкаться по деревьям и плескаться в воде.

3. У домашних животных наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности. Классическим примером проявления гетерозиса является мул – гибрид кобылы и осла. Это сильное, выносливое животное, которое может использоваться в значительно более трудных условиях, чем родительские формы.
V. Закрепление полученных знаний

вопросы после §3.14

V. Домашнее задание

§3.14, записи

Литература:

Биология: словарь-справочник для школьников, абитуриентов и учителей/авт.-сост. Г. И. Лермер-М.: «5 за знания», 2009-208 с.

Биология: пособие для учащихся/ С.В. Барабанова; под ред.В.Л. Быкова.-М.:Просвещение, 2009.-80 с.

Диск «Большая медицинская энциклопедия » -М.:2005 г

Пепеляева О.А., Сунцова И.В..Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс.-М.: ВАКО, 2011.-464с.

П.М.Бородин, Л.В. Высоцкая и др..Биология..Общая биология: учеб. Для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений: профил. Уровень: в 2 ч,-6-е издание., переработ.-М.:Просвещение, 2009 .- 303 с.

Биология. Введение в общую биологию и экологию. \ автор А.А.Каменский, Е.А. Криксунов, В.В.Пасечник, изд.-М.: Дрофа, 2010 г.-304с.

Всероссийский фестиваль педагогического творчества (2014/2015 учебный год)

Номинация: педагогические идеи и технологии: среднее образование

Конспект урока биологии в 11 классе «Методы селекции растений»

Синдеева Е.А.,

учитель биологии

МКОУ «АСШ им. А.А. Кудрявцева»

Тема урока: «Методы селекции растений»
Цель урока: формирование представлений об основных методах селекции растений, выявление их особенностей
Образовательные задачи:

1). расширить знания учащихся о селекции растений;

2). рассмотреть основные методы селекции растений;

3). раскрыть значение работ русских ученых-селекционеров по выведению новых сортов культурных растений.
Развивающие задачи:

1). способствовать развитию речи учащихся путем постановки вопроса, требующих развернутого и связного ответа.

2). создать условия для развития произвольного внимания при объяснении нового материала

3). способствовать развитию наглядно-образного мышления при демонстрации презентации, наглядных материалов.
Воспитывающие задачи:

1). создать условия для воспитания у учащихся правильной научной картины мира

2). способствовать воспитанию у учащихся ответственного отношения к труду, за результаты труда.
Оборудование: компьютер, проектор, интерактивная доска, презентация для ИД, муляжи сортов яблок
План урока:

1. 
   Оргмомент
2. 
   Актуализация опорных знаний учащихся
3. 
   Изучение нового материала
4. 
   Закрепление полученных знаний
5. 
   Домашнее задание
6. 
   Рефлексия

Ход урока.

1. 
   Оргмомент

Учитель: Здравствуйте, ребята. Сегодня на уроке нам нужно изучить достаточно объемный материал, поэтому давайте максимально сконцентрируемся на уроке и будем работать быстро. Итак,тема урока «Методы селекции растений» (запись в тетрадь)

Учитель: что вы знаете по данной теме? Что хотели бы узнать? Какие цели вы поставите перед собой на урок?

1. 
   Актуализация опорных знаний учащихся

1). Что такое селекция? (наука о выведении новых и совершенствовании существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с необходимыми человеку свойствами)
2). Что называют сортом? (популяцию растений, искусственно созданную человеком, которая характеризуется определенным генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности)
3). Какая наука является теоретической базой селекции? (генетика)
4). Почему генетические знания играют большую роль в развитии селекции растений? (основой успеха селекционной работы является генетическое разнообразие исходного материала. В своей работе селекционеры стараются использовать все многообразие диких и культурных растений)

1. 
   Объяснение нового материала

Учитель: 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. К настоящему времени селекционеры создали множество прекрасные сорта культурных растений.
Постановка проблемы.


Лекция учителя с опорой на слайды презентации
1.Основными и традиционными методами селекции растений являются отбор и гибридизация.
Применяя отбор селекционер не создает ничего нового, а выделяет растения с полезными качествами, уже имеющими в популяции.

Индивидуальный отбор -

Отбор по генотипу

Применяют для самоопыляемых растений

Приводит к гомозиготности
При индивидуальном отборе выбирают особь с интересующим человека признаками и получают от него потомство и используется для самоопыляющихся растений, потомство которой называется чистая линия. Сеют семена отдельно и оценивают по всем признакам все потомство каждого из отобранных растений генотип.

Преимущество индивидуального отбора перед массовым заключается в точности оценки генотипа при анализе индивидуальных потомков.
Массовый отбор -

Отбор по фенотипу

Применяют для перекрестноопыляемых растений

Приводит к гетерозиготности
Недостатки: не всегда по внешним признакам можно определить лучший генотип.

Массовый отбор может быть эффективен, когда особи выделяются по качественным, просто наследуемым признакам (белый или красный цветок), поэтому его применяют для перекрестноопыляемых растений. Так получен сорт ржи – Вятка.
2. Для создания сортов растений с запрограммированными качествами ведется специальная целенаправленная работа – подбирается материал, проводится гибридизация с последующим отбором .

Так, методами скрещивания и индивидуального отбора были выведены высокопродуктивные кубанские сорта пшеницы: Безостая 1, Аврора, Кавказ (П.П. Лукьяненко); В. Н. Ремесло на Украине получил сорт Мироновская 808, а затем более урожайные сорта Юбилейная 50, Харьковская 63 и др.; В. С. Пустовойт со своими сотрудниками этими методами создал на Кубани сорт подсолнечника, содержащий до 50-52% масла в семенах

3. В селекции растений широко применяется неродственная гибридизация (аутбридинг). При аутбридинге удается получать гетерозиготные гибриды, превосходящие по своим качествам родительские формы. В этом случае проявляется эффект гетерозиса (гибридной силы).

Сначала выводят ряд отличающихся друг от друга чистых линий, а затем производят межлинейное скрещивание. Выяснив, в каких случаях эффект гетерозиса проявляется наиболее сильно, используют эти линии для получения гибридных семян. Эта методика применяется для получения высоких урожаев кукурузы, огурцов, томатов и других культур.

4. Издавна селекционеры в своей работе использовали полиплоидию.

Самостоятельная работа с учебником стр. 249 - подготовить ответы на вопросы:

1. 
   Что такое полиплоидия?
2. 
   При создании сортов, каких растений используется?
3. 
   Чем воздействуют на растения и что при этом происходит?
4. 
   Почему селекционеры стремятся получать растения-полиплоиды?

5. При создании новых сортов растений селекционеры сталкиваются со многими проблемами. Одна из проблем - бесплодие при отдаленной гибридизации. Но в начале 20 годов XX века бесплодие межвидовых гибридов удалось преодолеть.

(просмотр флеш-анимации «Создание межвидовых гибридов»)

Беседа:

1. 
   Каковы основные причины бесплодия гибридов? (хромосомы несхожи, поэтому не могут конъюгировать, нарушается процесс мейоза)
2. 
   Какая методика позволяет преодолеть стерильность межвидовых (межродовых) гибридов?
3. 
   Какие межвидовые гибриды были получены в результате отдаленной гибридизации и полиплоидии?
4. 
   Какие ученые-селекционеры работали в данном направлении?

6.В разработку теории и практики селекции растений большой вклад внес ученый-селекционер Иван Владимирович Мичурин.

В возрасте всего 20 лет Иван Владимирович создал опытно–гибридизационный питомник в городе Козлове Тамбовской губернии и всю жизнь занимался созданием новых сортов плодово–ягодных культур. Вывел более 300 сортов яблок, груш, слив, винограда, абрикосов, ежевики, смородины и табака. В 1932 году г. Козлов Тамбовской губернии переименовали в г. Мичуринск. Ивану Владимировичу было присвоили звание доктора биологических наук и почетного члена Академии наук. В своих работах Мичурин использовал различные методы.

Задание: прослушать сообщение «Методы селекционной работы Мичурина» и заполнить таблицу

Название метода	Сущность метода	Примеры сортов растений

Сообщение «Методы селекционной работы Мичурина» с опорой на слайды презентации

Таблица «Методы селекционной работы Мичурина»

Название метода	Сущность метода	Примеры сортов растений
1.Географически отдаленная гибридизация.	скрещивании представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества (вкусовые, устойчивости)	1.Груша Бере зимняя Мичурина (от скрещивания южного сорта груши Бере Рояль и дикой уссурийской груши) 2.Яблоня Бельфлер-китайка (родители: американский сорт Бельфлер желтый и китайская яблоня родом из Сибири
2. Биологически отдаленная гибридизация: межвидовая и межродовая	1.При межвидовой одаленной гибридизации проводилось скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами. 2. При межродовой гибридизации проводилось скрещивание представителей разных родов для получения новых растений.	1.Вишня владимирская X черешня Винклера белая = вишня Краса севера (хороший вкус, зимостойкость) 2.Гибрид вишни и черемухи - церападус, а также гибрид терна и сливы, яблони и груши, персика и абрикоса.
3. Метод ментора	воспитание в гибридном сеянце желательных качеств (усиление доминирования), для чего сеянец прививается на растение-воспитатель, от которого эти качества хотят получить.	1)Яблоня Китайка (под вой)X гибрид (Китайка Х Кандиль-синап) = Кандиль-синап (морозостойкий). 2)Бельфлер-китайка (гибрид-подвой) X Китайка (привой) = Бельфлер-китайка (лежкий позднеспелый сорт)

Каково практическое значение гибридизаций? (повышение урожайности, улучшение эстетических качеств, повышение устойчивости к разным факторам, закрепление полезных качеств в потомстве, увеличение биоразнообразия, получение новых качеств, важных для человека)
7. Селекционеры все шире начинают применять для получения новых сортов растений искусственный мутагенез и методы клеточной инженерии.

Сообщение об искусственном мутагенезе

Естественные мутации, сопровождающиеся появлением полезных для человека признаков, возникают очень редко. На их поиски приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко повышается при воздействии мутагенов. К ним относятся некоторые химические вещества, а также ультрафиолетовое и рентгеновское излучения. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной резкого возрастания частоты мутаций. Наряду с вредными мутациями нередко обнаруживаются и полезные, которые используются учеными в селекционной работе. Путём воздействия мутагенами в растениеводстве получают и полиплоидные растения, отличающиеся более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Радиационным облучением с последующим отбором созданы ценные сорта гороха, фасоли, томатов

Сообщение о методах клеточной инженерии

Клеточная инженерия основана на создании клеток нового типа на основе их гибридизации, реконструкции и культивирования.

Для гибридизации соматических клеток используются протопласты – клетки, полностью лишенные клеточной стенки (оболочки) и имеющие только клеточную мембрану.

Гибриды, полученные при слиянии протопластов, имеют важные отличия от половых гибридов, поскольку несут цитоплазму обоих родителей.

Первый межвидовой гибрид при слиянии протопластов из клеток разных видов табака был получен в 1972 П. Карлсоном (США). Таким же методом был получен межвидовой гибрид картофеля: при скрещивании картофеля культурного и дикого. Полученный соматический гибрид в сравнении с родительскими формами имел промежуточные характеристики по форме листа, величине клубней, но отличался большей мощностью куста и высотой стеблей, благодаря чему и был включен в дальнейшую селекционную работу.

Также возможно создание гибридов, наследующих ядерные гены одного из родителей наряду с цитоплазматическими генами обоих родителей. Особый интерес представляют гибриды растений, несущие цитоплазматические гены устойчивости к различным патогенам и стрессорным факторам от дикорастущих видов или цитоплазматические гены мужской стерильности.

Слияние протопластов используют также для получения гибридов с ценными в хозяйственном отношении свойствами между отдаленными видами, которые плохо или вообще не скрещиваются обычным путем. Удалось, например, «ресинтезировать» рапс, являющийся естественным диплоидом между турнепсом и капустой, получить соматический гибрид картофеля с томатами и т. д. При слиянии протопластов создают и новые клеточные линии-продуценты важных соединений.

Выращиваемые на искусственных питательных средах клетки и ткани растений составляют основу разнообразных технологий в сельском хозяйстве. Одни из них направлены на получение идентичных исходной форме растений. Другие - на создание растений, генетически отличных от исходных.

1. 
   Закрепление полученных знаний

Задание : заполните недостающие пропуски в схеме «Методы селекционной работы»

Учитель: теперь проведите самопроверку по ключу и назовите методы селекции растений.

1. 
   Домашнее задание: п. 65, подготовить сообщение «Методы клеточной инженерии в селекции животных», «Виртуальная экскурсия «Породы домашних животных»

1. 
   Рефлексия и выставление отметок

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 42. Селекция. Биотехнология, клеточная и генная инженерия

Селекция – наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.
Породы , сорта , штаммы – искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

Селекция растений

Центры происхождения культурных растений, выявленные Н.И. Вавиловым:

1. Южноазиатский тропический

2. Восточноазиатский

3. Юго-Западноазиатский

4. Средиземноморский

5. Абиссинский

6. Центральноамериканский

7. Южноамериканский.

Классическими методами селекции растений были и остаются гибридизация и отбор .
Массовый отбор применяют при селекции перекрестноопыляемых растений (рожь , кукуруза , подсолнечник ). В этом случае сорт представляет собой популяцию, состоящую из гетерозиготных особей, и каждое семя обладает уникальным генотипом.
Индивидуальный отбор применяют при селекции самоопыляемых растений (пшеница, ячмень, горох ). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является гомозиготным и называется чистой линией.

Чистая линия – потомство одной гомозиготной самоопыленной особи.
Инбридинг (инцухт) – близкородственное скрещивание. Имеет место при самоопылении перекрестноопыляемых растений. В результате многие рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние, что приводит к снижению жизнеспособности растений, к их «депрессии». Затем полученные линии скрещивают между собой, образуются гибридные семена, дающие гетерозисное поколение.
Гетерозис («гибридная сила») – явление, при котором гибриды по ряду признаков и свойств превосходят родительские формы. Характерен для гибридов первого поколения, первое гибридное поколение дает прибавку урожая до 30%. В последующих поколениях его эффект ослабляется и исчезает.
Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов. В результате получают гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.
Метод получения полиплоидов . Полиплоидные растения обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.
Автополиплоиды – виды, у которых кратно умножен один и тот же геном.
Отдаленная гибридизация – скрещивание растений, относящихся к разным видам. Отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз (два гаплоидных набора хромосом разных видов не могут конъюгировать) и, следовательно не образуются гаметы.
Аллополиплоиды – виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а затем их кратное увеличение.

Селекция животных

Особенности селекции животных
1. Для животных характерно в основном половое размножение, поэтому любая порода является сложной гетерозиготной системой.
2. Смена поколений происходит через несколько лет.
3. Немногочисленное потомство.
Основными методами селекции животных являются гибридизация и отбор . Различают те же методы скрещивания – близкородственное скрещивание, инбридинг , и неродственное, аутбридинг . Инбридинг, как и у растений, приводит к депрессии. Отбор у животных проводится по экстерьеру (определенным параметрам внешнего строения), т.к. именно он является критерием породы.
Внутрипородное разведение направлено на сохранение и улучшение породы. Практически выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы.

Межпородное скрещивание используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание – родителей скрещивают с потомством, братьев с сестрами, что помогает получить большее число особей, обладающих нужными свойствами, затем – скрещивание разных линий.
Искусственное осеменение используют для получения потомства от лучших самцов производителей, тем более что половые клетки можно хранить при температуре жидкого азота любое время.
Гормональная суперовуляция и трансплантация эмбрионов позволяют у выдающихся коров забирать десятки эмбрионов в год, а затем имплантировать их другим коровам; эмбрионы так же хранятся при температуре жидкого азота. Это дает возможность увеличить в несколько раз число потомков от выдающихся производителей.

Центры происхождения домашних животных

Селекция микроорганизмов. Биотехнология

Традиционная селекция микроорганизмов (в основном бактерий и грибов) основана на экспериментальном мутагенезе и отборе наиболее продуктивных штаммов .
Особенности селекции микроорганизмов
1. Геном бактерий гаплоидный, любые мутации проявляются уже в первом поколении.
2. Хотя вероятность естественного возникновения мутации у микроорганизмов такая же, как и у всех других организмов (1 мутация на 1 млн. особей по каждому гену), очень высокая интенсивность размножения дает возможность найти полезную мутацию по интересующему исследователя гену.
Биотехнология – использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человеку веществ. Объект: бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей. Их выращивают на питательных средах в специальных биореакторах.
Генная инженерия – совокупность методик, позволяющих выделять нужный ген из генома одного организма и вводить его в геном другого организма.
Хромосомная инженерия – совокупность методик, позволяющих осуществлять манипуляции с хромосомами.
Метод гаплоидов основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом.
Клеточная инженерия – конструирование клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции.
Клетки растений и животных, помещенные в питательные среды, содержащие все необходимые для жизнедеятельности вещества, способны делиться, образуя клеточные культуры .
В биотехнологии для получения моноклональных антител используются гибридомы – гибрид лимфоцитов с раковыми клетками, которые нарабатывают антитела, как лимфоциты, и обладают возможностью неограниченного размножения в культуре, как раковые клетки.
Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получить генетическую копию животного, то есть делает возможным клонирование животных.