Конспект урока по биологии на тему: "Методы селекции". Конспект: Методы селекции

Тема урока "Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов"

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

– 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

– 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.)
– 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. 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.

Учащиеся записывают в тетрадь центры происхождения растений.

– Время вышло. Поменяйтесь карточками. На след. Слайде 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 5-12)

Вопросы:

По вертикали:

Так называется популяция растений искусственно созданная человеком? (Сорт)

Как называется метод при котором проводят различные скрещивания организмов? (Гибридизация)

По горизонтали:

В основе этого метода, который используется до сих пор лежит концепция разработанная еще Ч.Дарвиным.

Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?

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 – «Селекция животных и растений»

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.
– Теперь проверим, что вы написали. Алена Иванова, прочитай пожалуйста, что получилось у тебя. (Алена читает) . Правильно, вот что у вас должно получиться…
– 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

– 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

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.

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 б этом из доклада Красовской Анны.

Материал для виртуальной экскурсии

Сегодня мы попробуем провести «виртуальную» экскурсию среди некотрых пород домашних животных, а заодно и вспомним основные методы селекции животных.

1. Аутбридингом получены например, собаковолк

Собаки и волки скрещиваются довольно свободно. Волк – это пугливое животное с особенным поведением 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.

IV. Закрепление полученных знаний

Тестовые задания по теме «Селекция»

V. Домашнее задание

1) Параграфы 65-66 .
2) Заполнить таблицу, используя текст параграфа 66

Ученые селекционеры и их достижения

Методы используемые при получение необходимых признаков

Сорта или породы полученные ученым

– Таким образом, сегодня на уроке, повторили основные понятия темы «Селекция», познакомились с методами селекции растений и методами селекции животных
– Спасибо за урок, до свиданья.

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

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?

(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

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

Таблица «Методы селекционной работы Мичурина»

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

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

ДЕПАРТАМЕНТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ

ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТОМСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

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.

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»:

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 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?

V I . 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 животных
Слайд 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

Ландарас

Тигролев

Ларка

Австралийский шелковистый терьер

Левопард

Культурная слива

Британская короткошерстная

Лигр

Сильванер

Хайнак

Итого:

Задание 2. Решите задачу.

Задача

Ответ

Балл

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?

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.

Министерство образования Тверской области

ГБОУ СПО Торжокский государственный промышленно-гуманитарный колледж

Биология

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ТЕМА:

« Основные методы селекции. Биотехнология»

Преподаватель биологии высшей категории Т.В. Королёва

Торжок, 2014

Пояснительная записка

Цель методической разработки обобщение и углубление знаний, полученных на предыдущих этапах обучения; формирование научного мировоззрения, активной жизненной позиции по отношению к проблемам селекции, биотехнологии, закрепление знаний о генетической основе селекции, обучение методам практической работы, самостоятельного поиска, систематизации, обобщения научной информации.

Урок разработан с применением педагогической технологии В.М. Монахова и активного метода обучения (АМО).

Методическая разработка включает:

1. ИКУ (информационная карта урока)

2. Кроссворд «Основные методы селекции»

3. Интерактивная лекция

4. АМО: «Получение ДНК из клубники»

5.Учебный элемент

6. Презентация

ИКУ Тема: «Основные методы селекции. Биотехнология»

Тип урока: изучение новых знаний

Вид урока: комбинированный урок

Место проведения: кабинет химии

Время 1 час 30 мин.

Вопросы для фронтального опроса

1. Наука о наследственности и изменчивости.

2. Участок молекулы ДНК.

3. Какая наука изучает клетку?

4. Наука о выведении новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

5. Как называется метод, при котором проводят различные скрещивания организмов? В результате образуются гибриды.

6. Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?

7. Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?

8. Как называется популяция растений искусственно созданная человеком?

9. Гетерозигота.

10.Гомозигота.

11. Как расшифровать ДНК?

12. Хромосомный набор человека? (2n? n?)

Приложение 1

Кроссворд

1. По горизонтали:

Так называется популяция растений искусственно созданная человеком?

1. По вертикали: Наука о выведении новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов

2. Как называется метод при котором проводят различные скрещивания организмов?

3. Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?

4. В основе этого метода, который используется до сих пор лежит концепция разработанная еще Ч.Дарвиным.

5. Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?

Приложение 2

Интерактивная лекция

Началом селекции можно считать то время, когда человек начал одомашнивать диких животных и выращивать растения. Развитие селекции определялось применением все более совершенных методов управления наследственностью и изменчивостью организмов. Отдельные биотехнологические процессы (хлебопечение, виноделие и др.) известны с древних времен. Но наибольших успехов биотехнология достигла во второй половине ХХ в. и приобретает все большее значение для развития человеческой цивилизации.

Каковы же задачи, стоящие перед селекцией?

Задачи .
1.Повышение урожайности сортов и продуктивности животных.
2.Повышение устойчивости к заболеваниям.
3. Повышение качества продукции.
4.Пригодность для механизированного или промышленного выращивания и разведения.
5.Экологическая пластичность сортов и пород.

Основные методы селекции

Гибридизация бывает родственная и неродственная. Родственное скрещивание (инбридинг) приводит к появлению чистых линей (гомозиготы). При этом снижается жизнеспособность потомства. Пример, получение мясных пород птиц.

Неродственное скрещивание (аутбридинг) бывает внутривидовым и межвидовым. Пример, розы Мичурина (получал скрещиванием морозостойкие розы, желтые, синие, устойчивые к различным заболеваниям) .

Искусственный отбор (массовый и индивидуальный).

Массовый для растений и микроорганизмов. Индивидуальный для животных и самоопыляющих растений.

Биотехнология

Микроорганизмы - это группа прокариотических и эукариотических одноклеточных микроскопических организмов.

Наука, изучающая микроорганизмы, называется микробиологией.

Продуктивность диких форм бактерий невысокая, поэтому человек совершенствует и выводит новые штаммы.

В селекции микроорганизмов применяют традиционные и новейшие методы. К традиционным методам относят экспериментальный мутагенез и отбор по продуктивности.

Экспериментальный мутагенез - это воздействие на организм различных мутагенов с целью получения мутации. Этот метод имеет свои особенности при селекции бактерий:

У селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить бактерий

Значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют миллиарды клеток;

Более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении;

Простота генетической организации

Но возможности традиционной селекции ограничены. Успехи же таких наук как молекулярная биология и генетика в изучении микроорганизмов, а так же возрастающие потребности практического использования микробных продуктов привели к созданию новейших методов целенаправленного и контролируемого получения микроорганизмов с заданными свойствами.

клеточную и генную инженерию

Синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий. (слайд)

Генная инженерия. Совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой.

Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах вырабатывать некоторые « человеческие» белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим(использование в селекции растений, животных).

Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа американских биохимиков Стэнфордского университета во главе с Полом Бергом, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной (гибридной) ДНК. Эта молекула состояла из фрагментов кишечной палочки, группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухоли у обезьян. Такая рекомбинантная структура могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. За эту работу была присуждена Нобелевская премия Полу Бергу.

Основные методы генной инженерии были разработаны в конце 70-х годов. Их суть заключается во введении в организм нового гена.

Сегодня насчитывается более 100 наименований генетически модифицированных продуктов – «трансгенов» - это растения: соя, кукуруза, рис, картофель, помидоры, сахарная свекла, пшеница, горох, подсолнечник. и другие. Что касается животных, то их гораздо меньше. Например: светящийся в темноте кролик, получивший от медузы ген, лосось, живущий и в соленой и в пресной воде.

Клонирование. Клон – это ряд поколений наследственно однородных потомков одной особи. Черенкование малины или пересадка усов садовой земляники – это клонирование, только не на клеточном уровне.

Каков механизм появления ее на свет? У этой овечки нет отца, но зато 3 матери:

Овца породы Финский Дорсет, давшая свой генетический материал (из клеток тканей молочной железы этой взрослой овцы извлекли соматические ядра);

Овца породы шотландская черномордая, от которой взяли яйцеклетку (из её яйцеклетки удалили гаплоидное ядро и поместили в цитоплазму клетки без ядра диплоидное ядро из клетки первой овцы);

Овца – реципиент породы тоже шотландская черномордая, которая выносила за 148 дней знаменитого ягненка.

Из 256 попыток пересадки яйцеклеток – удалось только единожды.

К 2002 году сама Долли произвела на свет естественным способом 4 нормальных ягнят. Была кремирована в 2003 году.

Приложение 3

Получение молекулы ДНК из клубники

Оборудование: 2 ягоды клубники, 1 пакет для заморозки с застёжкой, полчашки воды, половина чайной ложки соли, 2 чайные ложки жидкости для мытья посуды, 1 бумажный фильтр для кофе, охлажденный изопропиловый спирт.

Ход работы

1. Поместить ягоды в пакет и раздавить руками в пюре (разрушение клеточных перегородок)

2. Добавить в воду соль (она повышает растворимость ДНК) и жидкость для мытья посуды (распускает клеточную мембрану и оболочку ядра). Осторожно взболтать и добавить в пакет с клубникой. Всё перемешать.

3. Пропустить смесь через фильтр для кофе в стеклянный или пластиковый стакан. Аккуратно выдавить из фильтра остатки жидкости.

4. Медленно влить в стакан изопропиловый спирт, с таким расчётом, чтобы он покрыл смесь слоем в толщиной в палец.

6. Примерно через минуту в слое спирта образуется сгусток светлой слизи- это и есть ДНК. Её можно извлечь деревянной палочкой.

Приложение 4

Учебный элемент

Основные методы селекции. Биотехнология

Цели:

Изучив данный учебный элемент, Вы будите знать:

Основные методы селекции.

Основные методы биотехнологии.

- Базовые понятия: сорт, порода, штамм, инбридинг, аутбридинг, массовый и индивидуальный отбор, биотехнология, генная инженерия, клонирование .

Сопутствующие учебные элементы и пособия:

УЭ «Строение клеток»

УЭ «Основы генетики»

Началом селекции можно считать то время, когда человек начал одомашнивать диких животных и выращивать растения. Развитие селекции определялось применением все более совершенных методов управления наследственностью и изменчивостью организмов.

Основные методы селекции – гибридизация и искусственный отбор.

Гибридизация бывает родственная и неродственная. Родственное скрещивание (инбридинг ) приводит к появлению чистых линей. При этом снижается жизнеспособность потомства.

Неродственное скрещивание (аутбридинг ) бывает внутривидовым и межвидовым.

Например, Мичурин Иван Владимирович для создания новых сортов путем селекции и скрещивания получал гибриды растений из отдаленных географических районов, притом сортов, не родственных друг другу, и скрещивал даже различные виды и семейства. Мичурин считал, что гибриды, получаемые таким путем, легче приспосабливаются к условиям внешней среды и успешнее акклиматизируются.

Искусственный отбор (массовый и индивидуальный)

Массовый характерен для растений и микроорганизмов. Индивидуальный для животных и самоопыляющих растений.

Полиплоидия , увеличение числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному (одинарному) числу хромосом; тип геномной мутации . Половые клетки большинства организмов гаплоидны (содержат один набор хромосом – n), соматические – диплоидны (2n). Организмы, клетки которых содержат более двух наборов хромосом, называются полиплоидами: три набора – триплоид (3n), четыре – тетраплоид (4n) и т. д.

Поскольку полиплоидные формы часто обладают ценными хозяйственными признаками, искусственную полиплоидизацию применяют в растениеводстве для получения исходного селекционного материала. С этой целью используют специальные мутагены (напр., алкалоид колхицин), нарушающие расхождение хромосом в митозе и мейозе. Получены урожайные полиплоиды ржи, гречихи, сахарной свёклы и др. культурных растений; стерильные триплоиды арбуза, винограда, банана популярны благодаря бессемянным плодам.

Биотехнология - наука об использовании живых организмов, их биологических особенностей и процессов жизнедеятельности в производстве необходимых человеку веществ.

Основным объектом, используемым в биотехнологических процессах, являются микроорганизмы.

К новейшим методам селекции относят генную инженерию . В генной инженерии используют два способа:

Выделение нужного гена из генома одного организма и внедрение его в геном бактерий;

Синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий.

Клонирование – это создание большого числа генетических копий одного индивидуума с помощью бесполого размножения. Клон – это ряд поколений наследственно однородных потомков одной особи. Черенкование малины или пересадка усов садовой земляники – это клонирование, только не на клеточном уровне.

В феврале 1997 году человечество было потрясено известием о генетическом клонировании овцы. Шотландский ученый Ян Вильмут с коллегами провели успешное клонирование овцы

Задания

I . Выпишите определения новых биологических понятий: инбридинг, аутбридинг, биотехнология, клонирование, полиплоидия.

II. Тест

1. Создание большого числа генетических копий одного индивидуума с помощью бесполого размножения – это

А) клонирование
Б) получение трансгенных организмов
В) создание чистых линий
Г) проявление гетерозиса

2. Искусственным переносом генов из одного организма в другой с целью получения более продуктивных трансгенных организмов занимается

А) генная инженерия
Б) клеточная инженерия
В) бионика
Г) микробиологическое производство

3. Отрасль хозяйства, которая производит различные вещества на основе использования микроорганизмов, клеток и тканей других организмов,-

А) бионика
Б) биотехнология
В) цитология
Г) микробиология

4. Какова роль клеточной инженерии в селекции растений

А) изменяет сроки размножения организмов
Б) изменяет природу ценных сортов
В) ускоряет сроки выведения сортов
Г) усиливает скорость роста организмов

5. Методы конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации, реконструкции используются в

А) генной инженерии
Б) клеточной инженерии
В) генетике
Г) бионике

III. Вопросы

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. Кишмиш белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?

4. Некоторые объекты сочинской олимпиады в 2014 году задели территорию Северо-Кавказского биосферного заповедника. С целью сохранения эндемичных растений этого заповедника, например иглицу колхидную, перевезли в город Волгоград, где их не только сохранят, но и увеличат их численность. Предложите метод, как это можно сделать.

5. Почему селекция основана на генетике?