3.14. Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов. Таблица основные методы селекции растений
3.14. Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов
Вопрос 1. Перечислите методы селекционной работы.
Основные методы селекции включают отбор, гибридизацию, полиплоидию, искусственный мутагенез.
Искусственный отбор — отбор человеком наиболее ценных в хозяйственном отношении особей животных и растений с целью получения от них потомства с желательными признаками. Искусственный отбор является важнейшим методом селекции и основным фактором, обусловившим многообразие пород домашних животных и сортов культурных растений.
Гибридизация — естественное или искусственное скрещивание особей, отличающихся по своим признакам и относящихся к разным сортам, породам, штаммам, видам. В результате гибридизации получают гибриды.
Гибриды образуются путем объединения наследственного материала генотипически разных организмов и характеризуются новыми признаками или новыми их сочетаниями.
В селекции проводят и скрещивание организмов, относящихся к разным видам или даже родам. В этих случаях имеет место отдаленная гибридизация — довольно сложный процесс, так как у организмов, относящихся к разным видам и тем более к разным родам, различный генетический материал (число и строение хромосом). Очень часто такое скрещивание приводит к образованию бесплодных (стерильных) гибридов, не дающих потомства. Однако благодаря кропотливой работе ученых-селекционеров получены межродовые гибриды, способные размножаться.
Искусственный мутагенез — метод селекции, основанный на воздействии на организмы мутагенов, вызывающих различные мутации. На основе этих мутаций часто создаются новые сорта и штаммы. В качестве мутагенов обычно используют ультрафиолетовое и рентгеновское облучения, воздействие нейтронами или химическими веществами. Особенно широко искусственный мутагенез используют при выведении новых штаммов микроорганизмов.
Полиплоидия — получение полиплоидов, т. е. организмов, у которых число хромосом увеличено в два, три и более раз. Этот процесс осуществляется путем воздействия на делящуюся клетку различными факторами, прерывающими расхождение хромосом к полюсам. В результате действия химических веществ, ионизирующего излучения, высокой или низкой температуры деление клетки нарушается, и она становится, например, тетраплоидной (4п). Полиплоиды обладают большей урожайностью, богаче питательными веществами и более устойчивы к неблагоприятным факторам среды.
Вопрос 2. Чем массовый отбор отличается от индивидуального?
Массовый отбор характеризуется тем, что его проводят только по фенотипу, т. е. с учетом лишь совокупности признаков организма. Из потомства берут особей с нужными признаками и снова скрещивают их между собой. Массовый отбор обычно применяют для перекрестно опыляемых растений и для животных. Направлен этот отбор на поддержание данной породы или определенного сорта на заданном хозяйственном уровне.
При индивидуальном отборе выбирают отдельную особь и при последующих самоопылении у растений или близко- родственных скрещиваниях у животных выводят чистые линии. Чистые линии — группы генетически однородных (гомозиготных) организмов — являются ценным материалом селекции.
Вопрос 3. Что такое гетерозис?
Гетерозис проявляется в повышенной мощности гибридов первого поколения по сравнению с родительскими формами. При скрещивании родительских форм, принадлежащих к разным породам или сортам (к разным чистым линиям), у гибридов первого поколения наблюдается явление, называемое гетерозисом.
Гетерозис проявляется в том, что гибриды обладают выдающимися качествами (большим ростом, весом, устойчивостью к заболеваниям и т. п.) по сравнению с родительскими формами. Главная причина гетерозиса заключается в том, что у гетерозигот, коими являются гибриды первого поколения, в фенотипе не обнаруживаются вредные рецессивные аллели генов.
3.14. Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов
Оцените пожалуйста этот постНа этой странице искали :
- Перечислите методы селекционной работы
- методы селекционной работы
- методы селекции таблица
- чем массовый отбор отличается от индивидуального
- методы селекции микроорганизмов таблица
Сохрани к себе на стену!
vsesochineniya.ru
"Основные методы селекции животных и растений" (10-11 класс)
ДЕПАРТАМЕНТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТОМСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ
«Основные методы селекция животных и растений»
Методическая разработка
урока по биологии
Разработчик:
Л.А.Акобян
Томск-2015г
Пояснительная записка к уроку
Урок по теме «Основные методы селекции животных и растений» разработан по естественно-научному направлению для обучающихся учебных заведений системы СПО, специальности «Защита информации» (на примере ОГБОУ СПО «ТомИнТех»). Урок проходит с использованием элементов фронтальной и индивидуальной работы, а так же ИКТ.
Использование данных методов на уроке биологии помогает достигнуть более высокого качества обучения в профессиональном образовании. Это позволяет не только повышать уровень знаний, умений, навыков обучающихся, но и развивать их как личности.
Использование индивидуальной, фронтальной работы позволяет развивать у обучающихся общие компетенции такие как: ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения задач, ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями и ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий. Развитие данных компетенций входит в перечень требования к результатам освоения программы подготовки специалистов по специальности «Защита информации» и необходимы обучающимся в их бедующей профессиональной деятельности.
Особенности урока в том, что:
Совершенствование знаний по теме «Основные методы селекции животных и растений» проводится в интегрированной форме с использованием ИКТ, что способствует стимулированию интереса.
Тип урока: изучения нового материала позволяет показать все основные этапы урока, что демонстрирует профессионализм педагога.
Прослеживается связь с общеобразовательными предметами: география, зоология, ботаника.
Обучающиеся знакомятся с особенностями методов селекции животных и растений, о новых породах и сортах. Многие из них узнают в гибридных образцах своих домашних питомцев. Это не только повышает интеллектуальный уровень развития обучающихся, но и понимание значимости предмета биологии.
С некоторыми современными продуктами селекции, ребята сталкиваются в обычной жизни. На прилавках магазинов выставлены товары с надписью « Не содержит ГМО». Проводя аналогию с профессией на которую они обучаются, возникает вопрос о значимости защиты каждого человека о спорных продуктах селекции.
В ходе урока учитывается разные индивидуальные способности обучающихся, поэтому используются разные формы организации учебно-познавательного процесса.
Финалом урока является самостоятельная работа в форме «виртуальной» экскурсии, которая выявляет уровень усвоения и закрепления данного материала каждым обучающимся, а так же решением биологических задач.
Урок состоит из шести этапов.
На первом этапе преподаватель осуществляет проверку готовности обучающихся к уроку, сообщает тему и цели урока, мотивирует их на работу, знакомит с особенностями проведения урока и формой работы.
На втором этапе преподаватель проверяет уровень усвоение пройденного материала путем индивидуальной работы у доски, индивидуальной работы по карточкам и фронтальной работы повторением основных терминов, путем разгадывания кроссворда.
На третьем этапе объяснение нового материала с использованием мини-лекции и заполнением опорной схемы.
Закрепление полученных знаний осуществляется на четвертом этапе. Здесь студентам демонстрируется «виртуальная» экскурсия по гибридным образцам, и ребята должны самостоятельно определить какой из методов селекции был применен. Так же предлагается решить ряд биологических задач.
На пятом этапе рекомендуется провести рефлексию урока с целью осуществления «обратной связи» и сделать выводы об успешности проведённого урока.
На заключительном этапе происходит подведение итогов урока, выдача домашнего задания.
Методика всего урока и каждого отдельного этапа вовлекает обучающихся в работу, активизирует их мыслительную деятельность, развивает познавательную активность.
Технологическая карта урока
Этапы занятия
Цель этапа
Время
Содержание деятельности
Средства
Формы и методы
Преподаватель
Обучающийся
1.Организационный момент
Организовать и настроить обучающихся на работу.
5
Проверяет явку и готовность обучающихся к уроку. Сообщает тему, цели и этапы урока. Реализует мотивационный компонент. Актуализация знаний.
Знакомятся с темой и целью урока. Формой работы.
Эпиграф
Фронтальная.
2.Повторение пройденного материала
Определить насколько успешно был освоен предыдущий материал.
10
1.Проверяет знания студентов у доски по карте.
2.Раздает карточки с заданием «Центры происхождения культурных растений».
3.Проверяет терминологию пройденного материала, используя кроссворд. Задает вопросы.
1.Слушают друг друга, дополняют материал.
2.Выполняют задание по карточкам, проверяют друг у друга.
3. Разгадывают кроссворд.
- Политическая карта мира.
- Карточки с заданием «Центры происхождения культурных растений»
-Кроссворд (презентация)
1.Индивидуальная у доски
2.Индивидуальная по карточкам
3.Фронтальная
3. Усвоения новых знаний
Сформировать конкретные представления об изучаемых понятиях. Выявить сущность и главное в изучаемом.
15
Рассказывает о методах селекции. Просит конспектировать основные моменты.
Слушают материал и заполняют опорную таблицу по теме.
-таблица «Основные методы селекции растений и животных»
- Презентация
1.Мини-лекция
2.Самостоятельная работа с конспектом.
4. Закрепление полученных знаний
Организовать деятельность учащихся по применению знаний, используя индивидуальную работу.
10
1. Предлагает слово одному из студентов, который провел исследовательскую работу по аутбридингу.
2. Зачитывает биологические задачи.
1.Студенты самостоятельно заполнят таблицу и определяют, какой из методов аутбридинга был применен для получения данного гибрида.
2. Внимательно слушают задачи и определяют метод гибридизации.
-презентация «Виртуальная экскурсия»
- карточка с заданием №1 «Прослушайте презентацию «Виртуальная» экскурсия. Заполните таблицу».
- карточка с заданием №2 «Решите задачу».
1.Интегрированный
2.Индивидуальный
5. Рефлексия
Уметь анализировать деятельность.
3
Зачитывает вопросы со слайда. При необходимости задает наводящие вопросы.
Анализируют свою деятельность, выявляют причины возникающих затруднений и пути их преодоления.
- презентация
Фронтальная беседа
5. Домашнее задание.
Сориентировать учащихся на возможные затруднения, на правильное выполнение задания.
2
Выдает домашнее задание.
Записывают основные моменты домашнего задания.
- презентация
Сообщение
Тема: Основные методы селекции растений и животных
Как приятно знать, что ты что-то узнал.
Мольер.
Цель: познакомится с методами, применяемыми в селекции растений и животных.
Задачи:
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: Уроки совершенствования знаний, умений и навыков.
Демонстрационное оборудование: мультимедийный проектор, презентация PowerPoint с изображениями животных, распечатанные карточки с заданиями, опорная таблица по теме урока.
План урока:
I.Организационный момент - 5 мин.II. Этап проверки домашнего задания – 10 мин. III. Объяснение нового материала - 15 мин.IV. Закрепление полученных знаний – 10 мин.V. Рефлексия – 3 мин.
VI Домашнее задание – 2 мин.
ХОД УРОКА
I. Организационный момент 2 мин (Тема, отсутствующие) слайд 1.приложение 4.
– Здравствуйте ребята, сегодня на уроке нам нужно изучить очень объемный материал. Поэтому давайте максимально сконцентрируемся на уроке и будем работать быстро. Итак, давайте вспомним 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;– а также вы должны показать мне какие вы трудолюбивые, добрые и внимательные.– Вы готовы это сделать? (Да)
II. Этап проверки домашнего задания 10 мин
–слайд 2. Итак, скажите пожалуйста, 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.)слайд 3.Правильно. На необходимость использовать в селекции растений все видовое многообразие флоры нашей планеты указывал еще академик Николай Иванович Вавилов – выдающийся генетик и селекционер. Именно Николаем Ивановичем были выделены 8 центров происхождения культурных центров растений.
Слайд 4. Давайте вспомним, какие это центры. Преподаватель вызывает одного студента к доске, и он по карте, (приложение 1), показывает все центры происхождения культурных растений.
Слайд 5 Итак, мы с вами вспомнили центры происхождения, а теперь давайте вспомним, родиной каких растений является тот или иной центр. Обратите внимание, на слайде перечислены культурные растения, такое же задание и на карточках на ваших столах (приложение 2). Ваша задача записать на карточках центры их происхождения. (Слайд 5)
Учащиеся заполняют карточки.
– Время вышло. Поменяйтесь карточками. На след. Слайде 6 красным цветом обозначены правильные ответы. Отметьте знаком «+» правильные ответы, знаком «–» – неверные. – Кто сколько ошибок допустил?
Учащиеся называют количество ошибок.
– Для того чтобы дальше продолжать изучение темы нам нужно повторить основные термины. Мы будем с вами разгадывать кроссворд. У меня к вам просьба, не выкрикивайте ответы с места, а поднимайте руки, если знаете правильный ответ т.к. самые активные получать за урок оценки. (Слайды 7-15)
Вопросы:
В. Наука о методах создания новых и улучшение существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов с полезным для человека свойствам (селекция)
Г.Так называется популяция растений искусственно созданная человеком? (Сорт)
Г. Как называется метод при котором проводят различные скрещивания организмов? (Гибридизация)
По горизонтали:
В. В основе этого метода, который используется до сих пор лежит концепция разработанная еще Ч.Дарвиным.(отбор)
В. Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?
В. Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?
– Таким образом, какие 2 основных метода выделяют в селекции? (Отбор и гибридизация)– Какие объекты изучают с помощью отбора и гибридизации? (Животных, растений, микроорганизмы)– А вам известны методы селекции этих живых организмов? (Нет)– 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. – Откройте тетради и запишите тему сегодняшнего урока – «Основные методы селекция животных и растений» (Слайд 16)
Слайд 17. Проговорить цель урока.
Объяснение нового материала.
Слайд 18 Ребята! У вас на столах лежат опорные таблицы «Современные методы селекции» приложение 3. По ходу моей лекции вы должны заполнять пустые ячейки. Это таблица останется у вас, и вы сможете ее вклеить в тетрадь.
Итак, разгадывая кроссворд мы с вами определили два основных метода селекции: это гибридизация и отбор. Теперь более подробнее поговорим о каждом методе.
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. Древние селекционеры создали прекрасные сорта плодовых растений, винограда, многие сорта пшеницы, породы домашних животных. Им были известны некоторые современные селекционные приемы. Например, искусственное опыление финиковой пальмы применяли в Египте и Месопотамии за несколько веков до н.э.
Слайд 19.Самый первый и самый древний метод селекции – искусственный отбор. Различают две формы: массовый и индивидуальный. Массовый отбор – это выделение группа особей по внешним признакам. Например, при массовом отборе из всей популяции кур в хозяйстве оставляют для размножения птиц с яйценоскостью 200-250 яиц в год, живой массой не менее 1,5 кг, определенной окраски, не проявляющих инстинкта высиживания и т.д. все остальные куры выбраковываются. Достоинства: простота, экономичность, недостатки – невозможность индивидуальной оценки по потомству.
Слайд 20. Значение индивидуального отбора велико в том случаи, когда от одного организма можно получить большое количество потомков. Применяя искусственное осеменение от одного быка можно получить до 35000 телят.
Слайд 21. Так же различают два основных метода гибридизации: инбридинг и аутбридинг.
Инбридинг – родственная гибридизация. Скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомством ведет к гомозиготности, т.е. к чистым линиям, и часто сопровождается ослаблением животных, уменьшению их устойчивости к неблагоприятным условиям, снижению плодовитости, а чтобы разнообразить генотип, насыщать его различными аллелями, Тем не менее инбридинг применяют с целью закрепления в породе характерных хозяйственно ценных признаков.
Слайд 22-25Аутбридинг – неродственная гибридизация. Это скрещивание сопровождается строгим отбором, что позволяет усилить и поддерживать ценные качества породы.
Сочетание родственной и неродственной гибридизации широко применяется селекционерами для выведения новых пород животных.
Слайд 26. Теперь давайте сверим таблицу «методы селекции» с тем, что получилось у вас. Исправьте ошибки если они есть.
Слайд 27. Привести примеры современной селекции.
Закрепление полученных знаний
Слайд 28. Ребята! Сейчас мы с вами прослушаем сообщение, которое приготовила нам Роза Махмудова. Она изучила большое количество материала по результатам аутбридинга, ваша задача внимательно слушать и заполнить таблицу с заданием №1. (приложение 4)
Слайд 29. Виртуальная экскурсии приложение 5.
Сегодня мы попробуем провести «виртуальную» экскурсию среди некоторых пород домашних животных растений, а заодно и вспомним основные методы селекции животных.
Слайд 30. Проверим заполненную таблицу. Подсчитайте количество баллов.
Слайд 31. Перед вами приложение 4 задание №2 «Решение биологических задач»:
В 1760-е годы английский селекционер Р. Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: «Скрещивай лучшее с лучшим» и «Подобное рождает подобное». Трудами этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве. О каких методах селекции идёт речь в данных высказываниях?
Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного – беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие деньги за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?
Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный и сорт Кишмиш Белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?
Слайд 32. Проверим заполненную таблицу. Подсчитайте количество баллов. Поставьте оценку. Ребята, с последних парт передайте мне все карточки, я их проверю еще раз и выставлю оценку за урок.
Слайд 33. Ответьте на вопросы:
V. Рефлексия.
1. Что нового вы узнали на уроке?
2. Как вы считаете, какой из методов более эффективный?
3. Какие новые гибриды вы могли бы предложить?
4. Как вы считаете, достигли ли мы цели урока?
VI. Домашнее задание (Слайд 34)
– Подготовить сообщение об истории создания породы ваших домашних питомцев;
- Повторить основные понятия генетики: ген, гетерозигота, гетерозис, фенотип, экстерьер, сорт, штамм, биотехнология и т. д.
Слайд 35. Урок хочется закончить анализом знаменитого мичуринского высказывания «Мы не можем ждать милостей от природы, взять у неё – наша задача» Но мало кто знает продолжение этой фразы: «Но к природе надо относиться бережно и по возможности сохранять её в первозданном виде». В наш сегодняшний век – век манипулирования генетическим материалом, актуальнее вторая часть мичуринского завета, поэтому перед селекционерами сейчас важнейшими являются и нравственные задачи.
Таким образом, сегодня на уроке, повторили основные понятия темы «Селекция», познакомились с методами селекции растений и методами селекции животныхСлайд 36. Спасибо за урок. До свидания.
Список литературы:
Биология в таблицах и схемах. Для школьников и абитуриентов. Изд. 2-е. СПб, ООО «Виктория плюс», 2012.-128стр.
С.Г. Мамонтов Биология для поступающих в вузы, М. Высшая школа, 1992.
Новый справочник школьника. 5-11 класс. Универсальное пособие. Т.2.-СПб.: ИД «ВЕСЬ», 2002 год.
Научно-теоретический и методический журнал Министерства образования Российской Федерации. Биология в школе, 1993 год 1 издание.
Популярный энциклопедический иллюстрированный словарь - ЕВРОПЕДИЯ. Олма медиагрупп. Олма-пресс 2004.
Энциклопедический справочник школьника. Естественные науки. Москва 2002.
Приложение 1. Карта с изображением центров происхождения культурных растений
Приложение 2.
Фамилия _____________
Центры происхождения культурных растений
Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений).__________________________________________________________________________
Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры – слива, вишня и др. (20% культурных растений). __________________________________________________________________________
Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений). _______________________________________________________________
Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений).__________________________________________________________________________
Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго. ___________________________________________________________________________________
Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник. ________________________________________
Картофель, ананас, хинное дерево. ______________________________________________
Название центров: Южноазиатский тропический, Юго-западноазиатский, Центральноамериканский Среднеземноморский, Абессинский, Восточноазиатский, Южноамериканский
.
Приложение 3. Опорная таблица «Современные методы селекции»
Приложение 4.
Группа______ ФИ____________
Задание 1. Прослушайте презентацию «Виртуальная» экскурсия. Заполните таблицу.
Гибриды
Метод
Баллы
1.
Ландарас
2.
Тигролев
3.
Ларка
4.
Австралийский шелковистый терьер
5.
Левопард
6.
Культурная слива
7.
Британская короткошерстная
8.
Лигр
9.
Сильванер
10.
Хайнак
Итого:
Задание 2. Решите задачу.
Задача
Ответ
Балл
1.
В 1760-е годы английский селекционер Р. Бейкуэлл сформулировал два правила селекции крупного рогатого скота: «Скрещивай лучшее с лучшим» и «Подобное рождает подобное». Трудами этого специалиста Англия во многом обязана своим лидирующим положением в племенном животноводстве. О каких методах селекции идёт речь в данных высказываниях?
2.
Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного – беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие деньги за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?
3.
Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный и сорт Кишмиш Белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?
Итого:
Итого: Критерии оценки: 12-13 баллов – отлично, 11-10 баллов – хорошо; 8-9 баллов – удовлетворительно; менее 7 – неудовлетворительно
Приложение 4. Презентация к уроку.
Слайд 1.
Слайд 5.
Слайд 2.
Слайд 6.
Слайд 3.
Слайд 7.
Слайд 4.
Слайд 8.
Слайд 9.
Слайд 13.
Слайд 10.
Слайд 14.
Слайд 11.
Слайд 15.
Слайд 12.
Слайд 16.
Слайд 17.
Слайд 21.
Слайд 18.
Слайд 22.
Слайд 19.
Слайд 23.
Слайд 20.
Слайд 24.
Слайд 25.
Слайд 29.
Слайд 26.
Слайд 30.
Слайд 27.
Слайд 31.
Слайд 28.
Слайд 32.
Слайд 33.
Слайд 34.
Слайд 35.
Слайд 36.
Приложение 5. Презентация «Виртуальная экскурсия».
Слайд 1.
Слайд 5.
Слайд 2.
Слайд 6.
Слайд 3.
Слайд 7.
Слайд 4.
Слайд 8.
Слайд 9.
Слайд 13.
Слайд 10.
Слайд 11.
Слайд 12.
infourok.ru
Конспекты по генетике. Методы селекции животных и растений
Цель : познакомиться с разнообразными методами селекции, генетически обосновать эффективность их использования.
Задачи:
Образовательная – показать взаимосвязь и раскрыть специфику основных методов селекции – отбора и гибридизации и их форм, познакомить учащихся с генетическими процессами, лежащими в основе этих методов, выявить цели и сферу применения различных методов селекции. Познакомить учащихся с методикой вычисления коэффициента наследуемости, обосновать необходимость его применения в селекционной практике.
Воспитательная – показать применение знаний о генетических закономерностях наследования признаков и свойств в сельском хозяйстве, воспитывать бережное отношение к домашним животным и растениям, а также к продукции сельского хозяйства.
Развивающая – развивать умения работать с таблицами, графиками, обрабатывать результаты опытов, с помощью статистических методов, умения решать генетические задачи различных типов; развивать внимание, логическое мышление.
Методы обучения и методические приемы: рассказ с элементами беседы; приемы сравнения, обобщения, создание проблемной ситуации.
Дидактический материал и оборудование: таблицы – «методы селекции», « Кариотипы животных и растительных организмов», «Гетерозис у кукурузы», генетические коллекции модельных объектов, гербарии листьев, семян, плодов вычислительная техника.
Ход занятия
Занятие целесообразно начать с восстановления знаний учащихся о движущих силах эволюции видов. Опираясь на знания из курса общей биологии, школьники называют отбор, наследственность, изменчивость и борьбу за существование. Затем педагог предлагает назвать движущие силы эволюции культурных форм. В ходе дискуссии по данному вопросу, учащиеся делают вывод, что эти же факторы лежат в основе создания новых сортов растений и пород домашних животных.
Обобщая ответы учащихся, преподаватель сообщает о том, что возникновение новых пород домашних животных и сортов культурных растений стало возможно вследствие существования у диких видов комбинативной наследственной изменчивости как результата полового размножения и отбора, применяемого человеком. Успех селекционной работы зависит главным образом от генетического разнообразия исходной группы растений или животных. Между тем генофонд существующих пород животных или сортов растений, естественно менее разнообразен по сравнению с генофондом дикого вида, поэтому при выведении новых сортов растений и пород животных очень важны поиски и выявление полезных признаков у диких предков. Однако недостаточно найти организмы с ценными хозяйственными признаками, нужно еще закрепить эти признаки в потомстве и усилить их проявление, для чего необходимо использовать различные методы селекции.
Тема занятия: Методы селекции. Системы скрещиваний в селекции животных и растений
На этом занятии мы рассмотрим следующие вопросы:
- Искусственный отбор и его формы.
- Применение коэффициента наследуемости для оценки эффективности отбора.
- Генетические основы межвидовой и внутривидовой гибридизации. Инбридинг и аутбридинг.
Изучение нового материала начинается с рассмотрения искусственного отбора, применяемого человеком с глубокой древности и до настоящего времени остающегося ведущим методом селекции. Учитель сообщает, что учение об искусственном отборе создал Ч. Дарвин. Ученый особо выделил две разновидности искусственного отбора, давно используемые селекционерами.
Это, во-первых, бессознательный отбор, проводимый для сохранения и преимущественного размножения особей с наилучшей совокупностью ценных качеств ( более конкретная цель при этой форме отбора не ставится ).
Во-вторых, методический отбор, направленный на выведение сорта или породы с максимальным выражением вполне определенных одного или немногих признаков.
Учитель сообщает, что и методический, и бессознательный отбор человек издревле производил по фенотипу – оставлял на племя наиболее крупных животных, имеющих высокую продуктивность. И просит учащихся ответить на вопрос – всегда ли отбор на племя наиболее крупных животных гарантирует получение более продуктивного потомства ?
Для ответа школьники используют знания о роли генотипа и среды в формировании фенотипа – формирование фенотипа зависит от среды, а изменения признаков под влиянием среды не наследуются. Учащиеся делают вывод о низкой эффективности отбора по фенотипу.
Затем учитель объясняет учащимся, что выделяются несколько форм отбора, имеющие разные цели и сферу применения – массовый и индивидуальный отбор. Массовый отбор, в свою очередь, также подразделяется на несколько типов – в селекционной практике различают отрицательный и положительный массовый отбор. При отрицательном массовом отборе селекционер выделяет семенные растения и устраняет от размножения особей с нежелательными признаками, а при положительном – сохраняются особи с нужными качествами, а в последующем все семена высеваются вместе.
Учитель предлагает определить достоинства и недостатки отрицательного массового отбора. В ходе дискуссии, учащиеся отмечают положительную сторону этого метода – быстроту работы. Однако браковка растений по фенотипу может сопровождаться ошибками – устранением от размножения особей с ценными генотипами, которые в данных условиях почему-либо не проявились. В то же время велика возможность сохранения особей с малоценными генотипами. Поэтому массовый отрицательный отбор малоэффективен, он не используется при создании нового сорта, а применяется для сохранения ценных свойств сорта, особенно сортов – популяций.
Затем учащиеся анализируют возможности массового положительного отбора, который проводится один раз (однократный) и в течение ряда лет (многократный). Благодаря отбору особей с нужными качествами происходит выделение большого числа чистых линий. Однако семена от всех линий смешиваются, и получается генетически разнородная популяция. Учитель просит дать характеристику сортов, полученных с использованием массового положительного отбора. Учащиеся приходят к выводу, что созданный подобным образом сорт представляет собой гетерогенную популяцию. С помощью массового отбора удается быстро улучшить сорт по нужным признакам, но устойчивость этих признаков невелика. Таким образом, сорта, полученные с использованием массового отбора, нестабильны, гетерогенны, легко изменяются за счет вытеснения одних линий другими.
Учитель сообщает, что в основе индивидуального отбора лежит разведение сорта от одной особи или родительской пары и просит учащихся дать генетическую характеристику сортов, полученных с помощью данного метода. Школьники отмечают, что таким путем можно получить множество чистых линий, которые выращиваются отдельно в течение ряда лет, сравниваются между собой и с лучшими сортами. Наилучшие линии могут вновь отбираться и из них формируются чистолинейные сорта. Учитель дополняет ответы учащихся рассказом о сортоиспытании чистолинейных сортов.
После рассмотрения всех форм искусственного отбора учитель предлагает учащимся сравнить их, а результаты оформить в виде таблицы.
Сравнительная характеристика типов и форм искусственного отбора.
Индивидуальный
Какие организмы подвергаются отбору
Механизм отбора
Сфера применения
Затем учитель выясняет, от каких факторов зависит эффективность отбора и заостряет внимание учащихся на различном характере реакции организма на воздействия окружающей среды. Так, цвет шерсти, содержание белка в зерне, жира в молоке практически не изменяются при изменении среды. Эти признаки имеют небольшой диапазон изменчивости, их формирование в большой степени зависит от генотипа. Совершенно другая картина наблюдается в отношении таких признаков, как масса и удойность коров, урожайность зерна, масса мяса у свиней и овец. Эти признаки в большей степени варьируют в различных условиях содержания, на их формирование большое влияние оказывает не только генотип, но и среда. Учитель ставит вопрос: нужно ли знать различия в наследовании этих признаков ? Школьники отвечают утвердительно.
Для оценки различий в наследовании хозяйственно-ценных признаков используют показатель наследуемости.
Наследуемость – это наследственно обусловленная компонента фенотипической вариабельности признака. Степень наследуемости представляет собой ту часть фенотипической вариабельности, которая обеспечивается генотипической неоднородностью популяции, подлежащей селекции. Отношение генотипической изменчивости к фенотипической определяется коэффициентом наследуемости ( h3 )
При вычислении коэффициента наследуемости за основу берется среднее квадратическое отклонение от средней арифметической. Это среднее квадратическое отклонение называют вариансой (σ2). Наблюдаемая варианса слагается из двух варианс: той, которая обусловлена генотипической изменчивостью σ2G и той, которая определяется действием факторов среды, так называемой паратипической вариансой σ2E.
Затем учитель предлагает решить несколько генетических задач и на основании полученных результатов сделать вывод о том, в каких случаях искусственный отбор по фенотипу наиболее эффективен.
- В вегетативных сосудах урожай томатов одного сорта: 588,564, 589, 604, 579, 554, 488. У другого сорта: 759, 801, 739, 793, 702, 712, 741, 750. Рассчитайте основные биометрические показатели, а также коэффициент наследуемости. Сделайте вывод, какой сорт лучше по урожайности.
- Отличаются ли по удоям и жирности молока две породы крупного рогатого скота, если особи одной породы имели процент жира 2,38±0,06 и удои 3784±64,0 кг, а особи другой породы – процент жира 4,97± 0,10 и удои 3720±46,0 кг ?
После решения данных задач учащиеся делают вывод, что если h3 равен 100%, то фенотипическое разнообразие отражает генотипическую гетерогенность; напротив, если h3 = 0, то фенотипическое разнообразие обусловлено не генотипическими особенностями данной популяции, а паратипическими факторами. Следовательно, чем выше показатель наследуемости признака, тем эффективнее отбор по фенотипу.
Далее учитель переходит к рассмотрению другого основополагающего метода селекции – гибридизации, и ставит перед учащимися вопрос: что является необходимой предпосылкой отбора ? Неэффективность отбора в чистых линиях, а также высокая его результативность в гетерогенных популяциях свидетельствуют о том, что отбор невозможен без значительного варьирования признаков и наследственной изменчивости.
Учитель спрашивает: как можно увеличить изменчивость особей данного сорта ? Из курса общей биологии учащимся известны формы изменчивости, среди которых мутационная и комбинативная занимают значительное место в селекции. Комбинативная изменчивость резко возрастает в результате гибридизации как метода селекции.
Следовательно, гибридизация позволяет увеличить размах изменчивости особей данного сорта. Кроме того, благодаря гибридизации увеличивается разнообразие особей в потомстве, появляется возможность соединить в одном организме признаки исходных форм, а путем подбора родительских пар и последующего отбора среди потомства можно добиться сочетания нужных признаков. Учитель сообщает, что с открытием законов наследования гибридизация получила теоретическое обоснование, селекционеры могут предсказать результаты скрещивания и ставит перед учащимися вопрос каким образом можно осуществить данный прогноз. Учащимся известно, что гибриды первого поколения гетерозиготны по исследуемым признакам, в потомстве доминирует один признак или проявляется промежуточное наследование, поэтому отбор среди особей этого поколения проводить нецелесообразно, лишь во втором поколении происходит расщепление, и можно использовать отбор. Кроме того, знания генетики помогают селекционеру правильно решить вопрос, в каком поколении целесообразно закладывать чистые линии, когда применять массовый, а когда индивидуальный отбор.
Учитель сообщает, что в зависимости от характера исходного материала и задач селекции при гибридизации применяют два основных типа скрещивания: между родственными (инбридинг ) и неродственными (аутбридинг ) особями.
Инбридинг
Рассмотрим инбридинг, как известно, организмы, подвергающиеся родственному скрещиванию, имеют много общих генов. Наиболее тесный инбридинг осуществляется в том случае, если скрещивают родных братьев и сестер, родителей и детей. К какому результату могут привести такие скрещивания ?
- При таких скрещиваниях многие гены переводятся в гомозиготное состояние, и как следствие даже рецессивные аллели могут получить фенотипическое проявление.
Для того чтобы выявить последствия данных процессов учитель предлагает учащимся решить следующую задачу:
Мыши генотипа уу – серые, Уу – желтые, УУ – гибнут на эмбриональной стадии. Каково будет потомство следующих родительских пар: желтый х серая; желтый х желтая? В каком скрещивании можно ожидать более многочисленного помета?
Ответ:
1) 1 Уу – желтая : 1 уу – серая,
2) 2 Уу - желтые : 1 уу – серая.
Помет будет более многочисленным в первом случае, т.к. нет гомозиготных форм – УУ, гибнущих на эмбриональной стадии.
После решения задачи учитель приводит другие примеры негативных последствий близкородственных скрещиваний у животных и растений, и вместе с учащимися делает следующий вывод: инбридинг во многих случаях ведет к понижению жизнеспособности, плодовитости, урожайности, уменьшению продолжительности жизни, появлению у животных различных врожденных уродств. Совокупность этих отрицательных признаков называется инбредной депрессией. Причина этого явления заключается в переходе в гомозиготное состояние мутантных генов, влияющих на указанные признаки.
Аутбридинг
Рассмотрим аутбридинг. При скрещивании неродственных особей гетерозиготность потомства повышается. По своим последствиям аутбридинг, в сущности, противоположен инбридингу. Одна из причин – переход в гетерозиготное состояние вредных мутантных генов. При скрещивании различных пород, сортов, видов гибриды первого поколения часто проявляют признаки гетерозиса или гибридной мощности, т.е. по жизнестойкости и плодовитости они превосходят лучшую из родительских пар. Что же происходит с хозяйственно ценными признаками в следующих поколениях ? Каковы генетические механизмы процесса? Для того чтобы ответить на эти вопросы решим следующую задачу:
Урожайность самоопыленных линий кукурузы, входящих в состав межлинейного гибрида составляет 15 ц/га и 13 ц/га, а урожай первого поколения этого гибрида равен 53 ц/га. Как наследуется признак урожайности? Определить насколько снизится урожай у этого гибрида после первого пересева семян F1.
Ответ:
Признак урожайности кукурузы наследуется по типу сверхдоминирования.
Урожайность растений F2 снизится на 19,5 ц/га. Таким образом, проявления гетерозиса, начиная со второго поколения, становятся менее выраженными и в следующих поколениях полностью затухают.
После рассмотрения данных систем скрещивания, для закрепления пройденного материала, учитель предлагает сравнить их и заполнить следующую таблицу:
Системы скрещиваний в селекции животных и растений.
Тип скрещивания
Генетические процессы
Для каких целей используется
Вопросы для закрепления знаний учащихся:
- В чем проявляется сходство и различие между естественным и искусственным отбором ?
- Обоснуйте эффективность отбора от генетической природы сорта, породы, чистой линии.
- Что такое показатель наследуемости и почему его важно учитывать при отборе ?
- С какой целью в селекционной работе проводят скрещивание ?
neobionika.ru
