Предмет : Биология
Группа: 11Д,12П
Специальность: Дошкольное образование, Преподавание в начальных классах,
Дата: 22. 02. 2018
Тема: Основы селекции
Цель: сформировать знания студентов о роли селекции в практической деятельности человека, о методах создания различных пород животных, сортов растений.
Задачи урока :
Образовательные:
Продолжить формирование у учащихся знаний о селекции животных и растений.
Познакомить учащихся с методами селекции животных и растений.
Продолжить формирование умений анализировать и делать выводы при устном развернутом ответе.
Развивающие:
Способствовать развитию речи учащихся путем постановки вопроса, требующих развернутого и связного ответа.
Создание условий для развития устной и письменной речи при индивидуальном устном и письменном опросе.
Создать условия для развития произвольного внимания при объяснении нового материала.
Способствовать развитию наглядно-образного мышления при демонстрации презентации, наглядных материалов.
Воспитательные:
Создать условия для воспитания у учащихся правильной научной картины мира.
Способствовать воспитанию у учащихся ответственного отношения к труду, за результаты труда.
Создать условия для воспитания у учащихся положительной мотивации к учению через обоснование необходимости изучаемого материала в повседневной жизни.
Сформировать уважительное отношение к труду ученых селекционеров на примере научной деятельности Вавилова Н.И.
Тип урока: Урок «открытия» новых знаний.
Дидактическая цель: Добиваться осознания и изучения нового материала.
Технология обучения: ИКТ-технология, технология проблемно - поискового обучения.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран; презентация к уроку, раздаточный материал.
Опорные понятия: изменчивость, наследственная изменчивость, культурные растения
Новые понятия: селекция, центры происхождения культурных растений, закон гомологических рядов наследственной изменчивости, гибридизация, мутагенез, полиплоидия, инбридинг, аутбридинг.
План урока:
Активизация мыслительной деятельности студентов.
III . Объяснение нового материала.
IV . Закрепление полученных знаний.
V . Подведение итогов урока.
VI . Домашнее задание
Ход урока
1. Организационный момент (Приветствие студентов. Проверка готовности к уроку).
– Здравствуйте ребята, сегодня на уроке нам нужно изучить очень объемный материал. Поэтому давайте максимально сконцентрируемся на уроке и будем работать быстро и продуктивно.
Побудительная мотивация: Как вы знаете, одной из главных физиологических потребностей человека является - потребность в еде. Эта потребность была присуща первобытному человеку и человеку современному. В современном мире много стран, население которых, голодает и многие семьи не знают, что будет, есть их семья на обед. Это страны Африки и Латинской Америки. Продовольственная проблема - глобальная проблема человечества. Решить эту проблему помогает такая наука, как селекция, с которой мы сегодня и познакомимся.
2. Активизация мыслительной деятельности студентов.
Давайте вспомним, предыдущую тему - «Основы генетики», основные понятия генетики, ответив на вопросы интерактивного кроссворда. (презентация) (ответы по группам – 2 группы делятся заранее).
3.Изучение нового материала.
Посмотрите на слайд. Что здесь изображено? (БИОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ)
Все это многообразие было сформировано в течении миллионов лет в ходе определенного процесса.
Как вы думаете, какого процесса? (эволюция).
А кто знает, что такое эволюция? (процесс развития органического мира).
Как вы думаете, какие основные эволюционные факторы привели к такому биоразнообразию? (естественный отбор, борьба за существование).
Почему говорят, что естественный отбор играет творческую роль? (появляются новые виды, роды, и другие систематические единицы).
Все это биологическое разнообразие происходит в каких условиях? Естественных или искусственных? (естественных)
Посмотрите на слайд, что тут изображено? (Демонстрация пород животных и сортов растений).
Как называется наука изучающая выведение новых пород животных и сортов растений?
Объявление темы урока. (слайд) (запись в тетради)
Давайте попытаемся поставить цель нашего занятия. ……..ответы……… Давайте проверим цель поставленную вами с целью которую я поставила (слайд)
(Определения учащиеся записывают в тетрадь)
Итак, давайте определим, что же такое селекция? Селекция – от лат. «selectio» - отбор. Что же это за наука? Формулируем определение понятия « селекция». Запись определения:
Селекция – наука об улучшении уже существующих и о выведении новых пород и сортов и штаммов с нужными человеку признаками . (слайд)
Сорт, порода, штамм – совокупность особей одного вида, созданные человеком в процессе искусственного отбора (слайд)
АСР: Сейчас на несколько минут мы представим, что мы селекционеры.
Первая группа обдумывает ответ на первое задание, вторая группа - на второе задание. Время 2 минуты. (задания группам выдаются в конвертах, заранее приготовленных)
Первое задание: Представьте, что вы селекционеры, вам необходимо создать новый сорт томатов, которые будут выращиваться для приготовления томатного сока? Какими признаками бы вы наделили свой сорт? Почему?
Второе задание: Вам необходимо вывести новый сорт томата, пригодного для механизированной уборки плодов. Какими признаками вы наделили бы свой сорт? Почему?
Ответ: Человеку для разных целей необходимы разные признаки. В первом случае это вкусовые качества томата (1) , во втором случае это форма и размер(2) .
- Как вы думаете, как человек может сформировать фенотипические признаки? (создать определенные условия)
- Может ли человек воздействовать на генотип? ( нет. Наши гены – это наша судьба. И свои гены, и свои возможности расти и меняться – мы напрямую не можем изменить. Гены определяют границы наших возможностей (родился высоким и будешь высоким, а если низкий рост, то увеличить его можно максимум на 1-2 см- подтягиваясь).
- Что такое мутации? (стойкое изменение генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды).
- А что такое мутагенный фактор? И какие мутагенные факторы вы можете назвать? (химические или физические агенты, вызывающие изменения генетического материала клетки. Это ультрафиолет, рентген, некоторые лекарства, соли тяжелых металлов, кофеин, табачный дым. Они могут изменить последовательность нуклеиновых кислот ДНК. И такие мутации оказываются летальными или являются причиной очень серьезных заболеваний.)
Таким образом, Человек может способствовать возникновению мутаций и отбирать нужные ему признаки. Этим и занимается наука селекция .
Выдающийся селекционер Николай Иванович Вавилов сказал, что: «Селекция – это эволюция, направляемая волей человека». (слайд)
-Как вы считаете, давно ли зародилась селекция?
Примитивная селекция растений возникла одновременно с земледелием.
Начало сельскохозяйственной деятельности было положено примерно 10 тысяч лет назад, когда люди перешли к оседлому образу жизни, начали осваивать новые территории, приступили к культивированию ряда растений и содержанию животных. С переходом к оседлому образу жизни человек поставил свое благополучие в полную зависимость от ограниченного набора видов растений и животных.
-Как вы думаете, какой процесс предшествовал выведению пород животных?
Ответ: Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы – одомашнивание . (запись определения в тетрадь) (слайд).
Широкое одомашнивание животных началось 10-12 тыс лет назад, когда человечество стало переходить к более оседлому образу жизни. Одомашнивание происходило в результате нескольких причин:
1) истощение охотничьих угодий
2) объединение общин и племен
3) возрастание потребности людей в пище.
Хорошо, а теперь подумайте, какие дикие животные стали предками домашних? Приведите примеры.
Волк – собака, тарпан (дикая лошадь) – лошадь, банкивская курица (дикие красные джунглевые курицы) – домашняя курица, дикий тур (дикий бык) – крупный рогатый скот.
Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI- XVII (16-17)веков 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.
Подумайте, и ответьте на вопрос: «С какими науками селекция очень тесно взаимодействует?» (ботаника, зоология, микробиология)
Научной основой современной селекции выступает генетика . Использование генетических подходов позволяет решать следующие задачи современной селекции: (слайд) (студенты зачитывают по очереди)
– повышение урожайности и продуктивности уже существующих сортов и пород;
– выведение новых сортов и пород;
– улучшение качества продукции;
– повышение устойчивости сортов и пород к заболеваниям;
– повышение экологической пластичности сортов и пород;
– выведение сортов и пород, пригодных для механизированного или промышленного выращивания и разведения и др.
Большой вклад в развитие селекции как науки, как я уже говорила, внес русский ученый Н.И.Вавилов. (слайд). Перед тем заслушать сообщение, обратите внимание на пару вопросов, на которые нам нужно будет ответить, заслушав сообщение: (слайд)
1. С какой целью Вавилов Н.И. организовал в 20-30 годы десятки экспедиций по всему миру?
2. Какой вывод был сделан ученым, после анализа собранного материала?
Сообщение студента о судьбе и научной деятельности русского ученого Н.И.Вавилова (презентация).
Обсуждение вопросов по реферату.
- Давайте посмотрим, какие же центы происхождения культурных растений выделил Н.И. Вавилов:
АСР: Задание: Сейчас вам предлагается на основе текста стр. 118-121 учебника заполнить таблицу – выписать названия растений и дополнить таблицу теми центрами с карты, которые не указаны в ней: (10 мин.). (слайд с географической картой по центрам происхождения культурных растений).
| Центры происхождения | Название растений |
| 1.Индийский | |
| 2. Китайский | |
| 3. Среднеазиатский | |
| 4. Преднеазиатский | |
| 5. Средиземноморский | |
| 6. Абиссенский | |
| 7. Центральноамериканский | |
| 8. Южноамериканский | |
Время вышло, давайте проверим, как вы справились с заданием. Я вам показываю овощи и фрукты, а вы называете центр происхождения по Вавилову. (слайды)
Перец – Центральноамериканский
Банан – Абиссенский
Томат – Южноамериканский
Апельсин – Индийский
Роза – Переднеазиатский
Лимон - Индийский
- Давайте проведем небольшую практическую работу по изучению центров происхождения.
Практическая работа по изучению центров происхождения культурных растений (Приложение)
Примерно 5 минут
Алгоритм деятельности обучающихся: У каждого в материалах есть набор продуктов или блюд, произведенных из растений одного центра происхождения. Каждый выбирает любой понравившийся номер меню.
Вам необходимо:
определить из каких растений произведены продукты
записать названия этих растений в соответствующую ячейку таблицы № 2.
«Меню» на столах:
Сок апельсиновый, рисовые хлебцы, сахар.
Вишневый компот, сливовый сок, гречневая каша.
Хлеб ржаной и пшеничный, виноградный сок. Льняная салфетка.
Капуста, свекла, растительное оливковое масло.
Макароны, кофе, банан.
Кукурузные хлопья, шоколад. Хлопковая салфетка.
Картофельные чипсы, томатный сок, ананасы в собственном соку.
- Время вышло. Давайте проверим 1-2 меню.
- Следующее задание:
АСР: Возьмите контурную карту мира и обведите контуры центров происхождения культурных растений, опираясь на карту. (слайд)
Есть ли у вас вопросы по теме центры происхождения культурных растений?
Тогда давайте закрепим полученные знания по данному вопросу с помощью утверждений. Вам необходимо определить верно или неверно утверждение, поставив напротив цифры знак «+» или «-».
Этап закрепления полученных знаний.
Самодиагностика уровня усвоенных знаний .
Верно или неверно утверждение :
Если салат из помидоров с огурцами полить оливковым маслом, то все компоненты блюда будут иметь разные центры происхождения. (+)
Основной компонент манной каши имеет только один центр происхождения.(+)
Лучшее сырье для производства макарон делается из пшеницы, центр происхождения которой находится там, где берет начало Голубой Нил.(+)
Н.И.Вавилов, изучая наследственную изменчивость у культурных растений и их диких предков, обнаружил ряд закономерностей, которые позволили сформулировать закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Этот закон можно проиллюстрировать на примере семейства Злаковые, к которому относится пшеница, ячмень, рожь, овес, просо, рис, кукуруза и другие.
(Раздаточный материал на столах у студентов заранее приготовлен) Схема 1.
Рожь Ячмень Пшеница
Кукуруза
Пырей
Общий предок семейства Злаки
Н.И.Вавилов исследовав изменчивость признаков у растений из семейства Злаковых установил, что из 38 признаков, которые характерны для различных видов этого семейства (окраска колосковых чешуй и зерна, остистость и безостость, форма зерна, строение листьев, окраска всходов, озимость и яровость, холодостойкость и т.д.), у ржи обнаружил 37 признаков, у пшеницы 37 признаков, у овса и ячменя – по 35, у кукурузы и риса по 32 и т.д. Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды и виды, составляющие семейство.
Задание для учащихся. (Приложение №5).
Обсуждение получившихся у обучающихся формулировок закона, сравнение с правильной формулировкой. (слайд)
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости по Н.И. Вавилову:
Трактовка Н.И.Вавилова. 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. Чем ближе родство, тем полнее сходство в рядах изменчивости.
Значение закона: (слайд) – зачитывают студенты.
1. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости позволяет находить нужные признаки и варианты в почти бесконечном многообразии форм различных видов как культурных растений и домашних животных, так и их диких родичей.
2. Он дает возможность успешно осуществлять поиск новых сортов культурных растений и пород домашних животных с теми или иными требуемыми признаками. В этом заключается огромное практическое значение закона для растениеводства, животноводства и селекции.
- Давайте обобщим основные направления научной работы Н.И.Вавилова. (слайд)
Вывод (зачитывают студенты):
Формирование задач современной селекции.
Закон гомологических рядов
Создание учения о центрах многообразия и происхождения культурных растений.
Разработка проблемы иммунитета растений.
Создание коллекции семян культурных растений и их дикорастущих предков.
Создание сети институтов и селекционных опытных станций в стране
Есть ли у вас вопросы по изучению закона гомологических рядов наследственной изменчивости?
Давайте поставим перед собой вопрос на который нам надо ответить. Итак, какие же методы используют ученые-селекционеры? (слайд)
Главными методами селекции являются отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидизация (плоиплоидия) . (слайд) зачитываем определения. (студенты пользуются таблицами, заранее приготовленными на столах)
Рассмотрим некоторые методы подробнее пользуясь таблицами.
Рассмотрим их подробнее и по царствам живых организмов (с помощью таблиц «Методы селекции» (2 шт).
Методы селекции растений. (слайд)
Биологические особенности растений позволяют в селекционной работе с ними использовать инбридинг, полиплоидию, искусственный мутагенез, отдаленную гибридизацию и другие методы . (Работа со студентами по таблицам).
Отбор и гибридизация являются основными и традиционными методами селекции растений. Применяя массовый или индивидуальный отбор , селекционер не создает ничего нового, а выделяет растения с полезными качествами, уже имеющиеся в популяции. Этим методом выведены многие сорта, в том числе так называемые сорта народной селекции, например знаменитый по своим качествам сорт яблони Антоновка.
Для создания сортов растений с запрограммированными качествами ведется специальная целенаправленная работа - подбирается исходный материал, далее проводится гибридизация с последующим отбором.
Используя метод гибридизации с последующим отбором, селекционеры получили ценные высокоурожайные сорта пшеницы, ржи, подсолнечника, овощных, плодовых и других культур.
Самое главное хочется отметить, что в разработку теории и практики селекции растений большой вклад внес ученый-селекционер Иван Владимирович Мичурин (1855- 1935) (слайд). Он вывел около 300 новых сортов плодовых растений. В своих работах он широко применял скрещивание географически отдаленных форм.
- Как вы понимаете что значит географически отдаленные формы?
Так, например, скрещивая французский сорт груши Бере рояль с дикой уссурийской и выращивая сеянцы в условиях средней полосы России, в результате чего, он создал сорт Бере зимняя (слайд), сочетающий высокие вкусовые качества плодов с зимостойкостью. Методы, разработанные И. В. Мичуриным, успешно используются селекционерами и в настоящее время.
– Итак, мы познакомились с основными методами селекции растений.
Давайте определим, каковы особенности селекции растений (слайд)(зачитывают студенты):
1) высокая плодовитость, многочисленное потомство
2) быстрый рост и созревание,
3) способность размножаться вегетативными органами.
4) наличие самоопыляемых видов
5) возможность искусственного получения мутантных форм и др.
А какие вы можете привести примеры фруктов, овощей, растений, полученные методами селекции? (свити, помело и др.)
Рассмотрим методы селекции животных (слайд) .
Как вы считаете, отличаются ли методы в селекции животных от методов селекции растений? (Работа со студентами по таблицам).
– Методы селекции животных те же, что и методы селекции растений, но при их применении селекционерам приходится учитывать ряд особенностей, характерных для животных.
В селекции животных применяют 2 вида гибридизации. (Слайд)
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.
А теперпь давайте мы попробуем провести «виртуальную» экскурсию среди некоторых пород домашних животных, а заодно и закрепим основные методы селекции животных.
Материал для виртуальной экскурсии: (слайды) (у студентов на столах карточки с описанием животных, которые они зачитывают вслух).
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 (тиглон) – 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.
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.
– Давайте теперь определим, какие же особенности выделяют в селекции животных? (слайд) (зачитывают студенты по-очереди).
Рефлексия:
- Итак, давайте подведем итог занятия:
О чем, мы сегодня с вами говорили?
Что нового узнали на уроке?
Давайте вернемся к цели нашего занятия, посмотрите и скажите, достигли ли мы данной цели сегодня на занятии? (цель - сформировать знания студентов о роли селекции в практической деятельности человека, о методах создания различных пород животных, сортов растений).
Домашнее задание : Выполнить практическую работу. Тема 7 Основы селекции. Занятие 8. Изучение фенотипов местных сортов растений. Страница 10. (Руководство к лабораторным и практическим работам по общей биологии)
Тема «Основные методы селекции растений и животных» (11 класс)
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 при устном развернутом ответе.
Развивающие :
- способствовать развитию речи учащихся путем постановки вопроса, требующих развернутого и связного ответа.
- создание условий для развития устной и письменной речи при индивидуальном устном и письменном опросе.
- создать условия для развития произвольного внимания при объяснении нового материала
- способствовать развитию наглядно-образного мышления при демонстрации презентации, наглядных материалов.
Воспитывающие :
- создать условия для воспитания у учащихся правильной научной картины мира
- способствовать воспитанию у учащихся ответственного отношения к труду, за результаты труда.
- создать условия для воспитания у учащихся положительной мотивации к учению через обоснование необходимости изучаемого материала в повседневной жизни.
Демонстрационное оборудование : мультемедийный проектор, презентация PowerPoint, фотографии животных, распечатанные на бумаге формата А4 эпиграфы.
План урока:
I. Организационный момент
II. Этап проверки домашнего задания
III. Объяснение нового материала
IV. Закрепление полученных знаний
V. Домашнее задание
VI. Подведение итогов урока
ХОД УРОКА
I. Организационный момент
–К изучению какой темы мы приступили на прошлом уроке?
(Селекция)
– Сегодня на уроке мы с вами должны:
– повторить основные понятия темы «Селекция»;
– углубить материал по данной теме
II. Проверка домашнего задания
–Какая основная задача селекции как науки?
(Выведение новых и совершенствование старых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.)
– Хорошо. А скажите, какая наука является теоретической базой селекции?
(Генетика)
– А теперь подумайте, почему именно генетические знания играют большую роль в развитии селекции?
(Потому что основой успеха селекционной работы в значительной степени является генетическое разнообразие исходного материала. В своей работе селекционеры стараются использовать все многообразие диких и культурных растений.)
– Правильно. На необходимость использовать в селекции растений все видовое многообразие флоры нашей планеты указывал еще академик Николай Иванович Вавилов (слайд 2) – выдающийся генетик и селекционер. Именно Николаем Ивановичем были выделены 8 центров происхождения культурных центров растений. Давайте вспомним, какие это центры. Обратите внимание, на слайде перечислены культурные растения, такое же задание и на карточках на ваших столах. Ваша задача записать на карточках центры их происхождения. (Слайд 3,
Приложение 2
)
Учащиеся записывают в тетрадь центры происхождения растений.
– Время вышло. Поменяйтесь карточками. На следующем слайде красным цветом обозначены правильные ответы. Отметьте знаком «+» правильные ответы, знаком «–» – неверные. (Слайд 4)
(взаимопроверка, оценивание результатов)
Учащиеся называют количество ошибок.
Вопросы:
По горизонтали:
- Популяция растений, искусственно созданная человеком? (Сорт)
- Как называется метод, при котором проводят различные скрещивания организмов? (Гибридизация)
По вертикали:
- Наука о выведении новых сортов растений и пород животных?
- В основе этого метода, который используется до сих пор, лежит концепция, разработанная еще Ч. Дарвиным.
- Популяция животных, искусственно созданная человеком?
- Популяция микроорганизмов, искусственно созданная человеком?
– Какие 2 основных метода выделяют в селекции? (Отбор и гибридизация)
– Именно сегодня на уроке мы и познакомимся с особенностями селекции животных и растений, методами, применяемыми в их селекции, а о селекции микроорганизмов поговорим на следующем уроке. (Слайд 13)
– учащиеся записывают в тетрадях тему урока –
«Особенности селекции животных, растений и микроорганизмов»
(Слайд 14)
III. Объяснение нового материала
– 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.
Селекционеры создали прекрасные сорта культурных растений. А какими методами они пользовались мы узнаем прочитав текст параграфа 65. У вас на столах распечатки со схемой такой же как на слайде. В схеме пропущено несколько методов селекции растений. Ваша задача, используя текст параграфа 65 на страницах 246-252 заполнить недостающие графы в таблице и кроме того привести пример на каждый вид скрещивания растений. (Слайд 15,
Приложение 3
)
– Теперь проверим, что вы написали. А теперь посмотрим, что у вас должно было получиться… (слайд 16)
– Итак, мы познакомились с основными методами селекции растений. Как вы думаете, отличаются ли методы селекции растений от методов селекции животных?
(Нет…)
– Методы селекции животных те же, что и методы селекции растений, но при их применении селекционерам приходится учитывать ряд особенностей, характерных для животных.
– Скажите, пожалуйста, какие это особенности?
- Сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем
- Потомство, полученное от одной пары производителей, невелико
- Высока селекционная ценность каждой особи
(Слайд 17)
– 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 на слайде 18
- Одомашнивание
- Гибридизация
- Отбор
– 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.
(Слайд 19)
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 - при получении бройлерных цыплят.
О новых видах животных мы узнаем из доклада
… (опережающее задание).
Материал для виртуальной экскурсии
Сегодня мы попробуем провести «виртуальную» экскурсию среди некоторых пород домашних животных, а заодно и вспомним основные методы селекции животных.
1 . Аутбридингом получен, 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.
Урок – практикум «Селекция растений и животных», 9 класс
Учитель биологии МОУ «Лицей № 3 им. П.А. Столыпина
г. Ртищево Саратовской области» Клещевская В.И.
Цель : применение полученных знаний по селекции растений и животных в решении практических задач. Задачи: формирование практических навыков на основе ранее полученных знаний, развитие конструктивных умений, творческих способностей, воображения, культуры мышления. Продолжить развитие метапредметных умений: анализировать, сравнивать, проводить исследования с использованием раздаточного демонстрационного материала по биологии, обобщать и делать выводы. Развивать коммуникативные навыки при работе в группе, планировать учебное сотрудничество. Воспитание чувства ответственности каждого ученика за результаты своей работы и всей группы. Оборудование : компьютеры, наборы муляжей диких форм яблонь и томатов и культурные сорта яблонь и томатов, рисунки сортов роз, тюльпанов; рисунки пород собак и кошек; задания для работы групп. Образовательные технологии, методы и приемы : ИКТ- технологии, технология критического мышления, исследовательская деятельность, работа в группах.Ход урока:
- Вводное слово учителя. (3 мин.)
- Как вы понимаете это высказывание?
Какие знания необходимы селекционеру для успешной работы?
Какие задачи ставит перед собой наука селекция?
Когда селекция стала не только родом практической деятельности человека, но и наукой?
Кто в нашей стране создал научную базу для развития селекции?
Н.И. Вавилов назвал
селекцию
–
наукой, искусством и особой отраслью сельскохозяйственного производства
. Мы сегодня должны эти слова подтвердить на нашем уроке-практикуме.
- Практическая работа.
Задание 1 . Обдумайте и подтвердите слова Н. И. Вавилова, которые у вас на столе. (3 мин.) Как наука – селекция изучает эволюцию культурных растений и домашних животных, изучает их генотип, закономерности наследственности и изменчивости, опирается на генетические законы. Как искусство - творчески разрабатывает методы и приемы создания новых форм растений, животных и микроорганизмов, обладающими полезными свойствами для человека. Как отрасль с/х производства, селекция ставит конкретные задачи по обеспечению населения продовольствием и сырьем. Задание 2 . Работа с наглядным материалом. Использовать 2-3 примера. (5 мин)
- группа. Работа с коллекциями разных сортов яблок, томатов.
Группа. Работа с рисунками, практическими работами одноклассников по изучению декоративных растений, пород голубей, собак по заданиям.
- группа. Работа с творческими работами по селекции растений и животных, имеющих с/х значение (томатов, картофеля….., КРС, МРС, КРОЛИКОВ, ДОМАШНЕЙ ПТИЦЫ…..). Задания см. Приложение
- группа. Представьте, что вы селекционеры, вам необходимо создать новый сорт томатов. Какими признаками вы наделили бы свой сорт? Почему? Какими способами, методами вы будете пользоваться при выведении нового сорта? Где вы будете искать источники новых генов, формирующих лучшие продуктивные качества вашего сорта?
группа. Найдите и посмотрите видеофрагмент в сети Интернет о разведении страусов в нашей стране. Как вы думаете, какие цели ставят перед собой фермеры, занимаясь страусоводством? Какой прок от них? В каком направлении может идти селекционная работа страусов?
группа. Представьте, что вы селекционеры и вам предстоит заняться звероводством. Необходимо одомашнить и развести на звероферме песцов и соболей. С чего вы начнете селекционную работу с дикими животными? На какие признаки вы, прежде всего, обратите внимание? Какова будет стратегия селекционной работы?
- Отчеты по заданиям. (10 мин.)
- Рефлексия. Выводы. Самооценивание. (3 мин)
- Какие знания по данному разделу интересны были лично для вас?
Чем селекция интересна и полезна для каждого из нас?
ПРИЛОЖЕНИЕ. Задания для групп учащихся. 1 группа получает набор муляжей «Дикая форма и культурные сорта яблони». Задания для учащихся : 1.Рассмотрите внешний вид муляжей. 2. Чем отличаются плоды культурных сортов от дикой формы яблони? 3. В каком направлении шла селекционная работа по выведению культурных сортов яблони? 4. Чем отличаются плоды культурных сортов яблони друг от друга 5. Почему люди создали такое большое количество сортов яблонь?
2 группа получает набор муляжей «Дикая форма томата обыкновенного и культурные сорта томатов». 1.Рассмотрите внешний вид муляжей. 2. Чем отличаются плоды культурных сортов от дикой формы? 3. В каком направлении шла селекционная работа по выведению культурных сортов томатов? 4. Чем отличаются плоды культурных сортов томатов друг от друга? 5. Почему люди создали такое большое количество сортов томатов? 3 группа работает с рисунками дикой формы шиповника и разнообразных сортов роз (на ПК). 1. Рассмотрите фотографии шиповника и сортов роз. 2. Какие признаки использовали селекционеры при выведении новых сортов роз? 3. Какие методы, по вашему мнению, могли использовать селекционеры при выведении разнообразных сортов роз? 4.Представьте себя селекционером, какие бы сорта роз вывели бы вы, с какими свойствами?
- группа
работает с рисунками разных пород собак (на ПК).
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:
Оргмомент
Актуализация опорных знаний учащихся
Изучение нового материала
Закрепление полученных знаний
Домашнее задание
Рефлексия
Ход урока.
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?
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)
Объяснение нового материала
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:
Что такое полиплоидия?
При создании сортов, каких растений используется?
Чем воздействуют на растения и что при этом происходит?
Почему селекционеры стремятся получать растения-полиплоиды?
(просмотр флеш-анимации «Создание межвидовых гибридов»)
Беседа:
Каковы основные причины бесплодия гибридов? (хромосомы несхожи, поэтому не могут конъюгировать, нарушается процесс мейоза)
Какая методика позволяет преодолеть стерильность межвидовых (межродовых) гибридов?
Какие межвидовые гибриды были получены в результате отдаленной гибридизации и полиплоидии?
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.
Закрепление полученных знаний
Учитель:
теперь проведите самопроверку по ключу и назовите методы селекции растений.
Домашнее задание: п. 65, подготовить сообщение «Методы клеточной инженерии в селекции животных», «Виртуальная экскурсия «Породы домашних животных»
Рефлексия и выставление отметок
