Генетичні основи селекції організмів. Досягнення в селекції рослин і тварин в Україні



Скачати 109.51 Kb.
Дата конвертації30.12.2016
Розмір109.51 Kb.
Тема: Генетичні основи селекції організмів. Досягнення в селекції рослин і тварин в Україні.
Підготувала: вчитель біологіі Цупренко Л.


Ціль.

Освітня: сформувати знання учнів про селекцію як складову частину біологічної науки; з’ясувати основні завдання та методи селекції; дати поняття про “сорт”, “породу”, “штам”, “штучний добір ”, “генофонд ”, “імбридінг ”, “аутбридінг ”, “гетерозис ”, ознайомити із досягненнями селекції в Україні.

Розвиваюча: розвивати уміння використовувати набуті знання з генетики у селекційній роботі; уміння порівнювати та робити відповідні висновки.

Виховна: виховувати бережливе ставлення до живих організмів планети.
Тип уроку. Засвоєння нових знань.

Форма уроку. Синтетичний.

Місце уроку в навчальній темі. Поточний.
Методи і методичні прийоми:
1. Інформаційно- рецептивний:

а) словесний: розповідь-пояснення, опис, бесіда, повідомлення учнів, робота з підручником та м/м дошкою.

б) наочний: ілюстрація, демонстрація, ТЗН.

Прийоми навчання: виклад інформації, пояснення, активізація уваги та мислення, одержання з тексту та ілюстрацій нових знань, робота з роздатковим матеріалом.

2. Репродуктивний.

Прийоми навчання: подання матеріалу в готовому вигляді, конкретизація і закріплення вже набутих знань.

3. Проблемно- пошуковий: постановка проблемного питання.

Прийоми навчання: постановка взаємопов’язаних проблемних запитань, активізація уваги та мислення.

6. Візуальний: складання схем.

7. Релаксопедичний: психологічне розвантаження.


Міжпредметні зв ́язки: географія, історія.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці, м/м дошка.

Основні поняття та терміни: селекція, відбір, схрещування, сорт, порода, штам, районування.
ХІД УРОКУ
І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.
Бесіда за малюнками сортів рослин та порід тварин. (Слайд 1.)

1. Роздивитись малюнки. З’ясувати, що подібного і відмінного між цими рослинами (тваринами)?

2. Що таке генетика, яке її значення для с/г? (наука про закони та механізми спадковості та мінливості організмів. )
ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.
Повідомити тему, мету та завдання уроку. Поставити проблемне запитання, відповідь на яке повинна бути до кінця уроку:

- чому штучний, а не природний добір є теоретичною основою селекції?

ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.
Розповідь учителя: Селекція – наука про теоретичні основи та методи створення нових і поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів м\о.

Дати поняття про “сорт”, “порода”, “штам:

- сорт , породою називають сукупність особин одного виду (популяції) з певними спадковими особливостями – продуктивністю, морфологічними та фізіологічними ознаками, створених людиною у процесі штучного добору;

- штамом (від нім. штам – стовбур, родина) називають чисту культуру м\о. Від однієї клітини можна дістати різні штами. (занотувати в конспект)



Розповідь про штучний добір у генетиці як теоретичну основу селекції.
Теорію штучного добору створив видатний англійський учений Ч. Дарвін.

Основні положення своєї теорії він виклав у праці «Походження видів шляхом природного добору, або збереження обраних порід у боротьбі за життя» і розвинув у праці «Зміни свійських тварин і культурних рослин під впливом одомашнення».


На думку Ч. Дарвіна, формування порід і сортів почалося з приручення людиною диких видів тварин і вирощування диких видів рослин. ( Адже в основі значного різноманіття порід і сортів лежить лише невелика кількість видів диких предків. Тож порода тварин або сорт рослин не є самостійним видом, а лише групою особин певного виду (штучна популяція), яка відрізняється від інших подібних сукупностей певними спадковими ознаками. Наприклад, предками всіх порід свійського собаки (яких нараховують понад 400) вважають кілька близьких видів вовків.



Завдання сучасної селекції:

- підвищення продуктивності існуючих, виведення нових сортів, порід та штамів м\о, пристосованих до умов сучасного автоматизованого с\г та промисловості;

- бере участь у забезпеченні максимального виробництва харчових продуктів за мінімальних витрат;

- вивчає і враховує різноманіття вихідного матеріалу, спадкову мінливість, роль середовища у формуванні фенотипу, закономірності успадкування при гібридизації з метою поліпшення якостей існуючих і створення нових порід, сортів та штамів.



Бесіда про основні методи селекції.

Що таке штучний добір? Механізм штучного добору за Ч.Дарвіном:

- виділення окремих особин з ознаками, що цікавлятьлюдину;

- добір особин, що успадкували від батьків бажані для людини ознаки;

- розмноження особини з корисними ознаками;

- розвиток бажаної ознаки, її закріплення. (занотувати до конспекту)


Розповідь учителя: За Ч. Дарвіном, механізм штучного добору такий. Серед багатьох тварин або рослин певного виду людина вибирає для подальшого розмноження окремих особин, які відрізняються від інших станами ознак, що її зацікавили Таким чином, із покоління в покоління бажаний для людини стан ознаки розвивається все більше, оскільки як плідників відбирають особин, у яких він виражений найкраще. Водночас методом гібридизації людина може поєднувати (комбінувати) у фенотипі нащадків корисні для неї стани ознак батьків. Проте добір за певними ознаками, зазвичай, приводить до змін і деяких інших ознак, пов'язаних з ними, а з часом — і до значної перебудови самого організму, тобто до створення нового сорту або породи.
Ч. Дарвін припустив, що на початкових етапах створення культурних форм діяв несвідомий добір. Надаючи переваги при розмноженні певним особинам, людина не ставила перед собою свідомо завдання створити нові породи чи сорти і методично не застосовувала різні системи схрещування і типи штучного добору. Тільки у другій половині XVIII століття несвідому форму штучного добору почали змінювати на методичну: спеціально підбирали батьківські пари, застосовували різні варіанти схрещування і плановий добір серед одержаних нащадків за певними ознаками. Це дало можливість створювати породи або сорти із запланованими властивостями.
Отже, Штучний добір — це вибір людиною господарсько найцінніших тварин, рослин, мікроорганізмів для одержання від них нащадків з бажаними станами ознак. Він є найважливішим елементом будь-якої селекційної роботи, необхідним не лише для збереження досягнутих результатів, а й для їхнього подальшого вдосконалення.

Ми вже відзначали, що важливою умовою ефективності штучного добору є різноманіття вихідного матеріалу. Якщо ж різноманітність вихідного матеріалу незначна, штучний добір малоефективний.
Ознаки або їхні стани, які відбирає людина, не завжди виявляються корисними для самих організмів: створені породи чи сорти часто вже не здатні до самостійного існування в природі й потребують постійної турботи з боку людини. Наприклад, важко собі уявити, як можуть врятуватися від хижаків представники м'ясних порід великої рогатої худоби з масивним тілом і короткими ногами або півень з дуже довгим хвостом






Що таке гібридизація? Це комбінування в нащадків різних корисних для людини ознак батьківських форм. Гібридизація має такі форми: внутрішньовидова та міжвидова (віддалена). Внутрішньовидова буває споріднена та неспоріднена, тобто споріднене та неспоріднене схрещування.

- Споріднене схрещування – інбридинг (ін – усередині, бридінг – розведення) – схрещування організмів, що мають безпосередніх спільних предків. Результати інбридингу: з кожним наступним поколінням підвищується гомозиготність гібридів; він часто призводить до появи організмів з різними спадковими аномаліями. Інбридинг застосовують для отримання чистих ліній – АА або аа. Він також дає можливість дістати цінні ознаки в гомозиготному стані і закріпити їх серед нащадків.

Споріднене схрещування може призводити до негативних наслідків: ослаблення або навіть виродження нащадків

- Неспоріднене схрещування - аутбридинг (аут – поза англ.) – гібридизація організмів, які не мають тісних родинних зв’язків. Результат аутбридингу: підвищення гетерозиготності нащадків. Часто спостерігається явище гетерозису – “гібридної сили”.

Гетерозис – явище, за якого перше покоління має підвищені життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними батьківськими формами (Летальні і сублетальні рецесивні гени переходять у гетерозиготний стан).

Наприклад, жито і пшениця = тритікале; кобила і осел = мул.

Питання учням: Як подолати стерильність міжвидових гібридів у рослин? (Підручник, стор.116.)

Над цим питанням працював Г.Д.Карпеченко на прикладі схрещування редьки і капусти.



Особливості селекції рослин: (Робота в зошиті)

- характерне як статеве так і безстатеве (вегетативне) розмноження;

- велика кількість нащадків;

- невибагливі до умов середовища;

- незначні економічні затрати.

Методи селекції рослин:

- використання різних форм штучного добору – індивідуального та масового;

- використання різних форм гібридизації – споріднене схрещування, неспоріднене та міжвидове;

- поліплоїдія – метод подолання стерильності рослинних міжвидових гібридів.



Поліплоїдія виникає в результаті подвоєння хромосом, яке не супроводжується поділом клітини, злиттям соматичних клітин, утворенням гамет із нередукованим числом хромосом. Мутагенами є колхіцин, іонізуюча радіація, у\ф промені, критична температура… Серед поліплоїдних рослин є: картопля, суниці, цукрові буряки, пшениця, жито, гречка, кукурудза, просо, льон, кавуни. Поліплоїдні рослини характеризуються інтенсивним ростом, більшими розмірами, масою плодів та насіння, підвищеною стійкістю до несприятливих факторів та умов.

- щеплення – особливий спосіб штучного об’єднання частин різних рослин. Воно не є справжньою гібридизацією, бо призводить лише до не спадкових змін фенотипу.



Особливості селекції тварин: (робота в зошиті)

- характерне тільки спадкове розмноження;

- нечисленне потомство;

- кожен об’єкт є значною селекційною цінністю;

- складні взаємодії з оточуючим середовищем через розвинену нервову систему;

- значні економічні витрати утримання.



Методи у селекції тварин такі як і рослин, але є відмінності:

не застосовують масовий добір, застосовують штучне запліднення та одержання цінних порід у штучних умовах – у “пробірці”.



Особливості селекції мікроорганізмів:

- не мають статевого процесу;

- мають гаплоїдний набір хромосом або кільцеву молекулу ДНК, що дає змогу мутаціям проявлятися уже в першому поколінні нащадків;

- швидкі темпи розмноження дають можливість одержати велику кількість клітин-нащадків.



Методи селекції м\о: штучний добір, індукований мутагенез, штучне схрещування різних штамів за допомогою вірусів-бактеріофагів, методи генної та клітинної інженерії, не застосовують метод гібридизації.
ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.
Розповідь про відмінність природних популяцій від породи, сорту, штаму:

- сорт, порода, штам не здатні існувати без постійного втручання людини;

- для кожного сорту, породи, штаму характерні певні реакції на умови довкілля.

М. І. Вавілов - Центри походженя культурних рослин.

1. Що таке районування? (Це комплекс заходів, спрямованих на

перевірку відповідності якостей породи, сорту, штаму до умов певної природної зони. )

2. Які відомі центри походження і різноманітності культурних рослин? (підручник –стор.114, створити таблицю) Робота з підручником: опис центрів різноманітності та походження культурних рослин.




Центри походження і різноманітності культурних рослин досліджував М.І. Вавилов. Під його керівництвом у 20—30-х роках XX століття здійснено численні експедиції в різні куточки нашої планети. Вони встановили центри

різноманітності для різних видів культурних рослин

Завдяки експедиціям М.І. Вавилова створено унікальну колекцію насіння близько 1600 видів культурних рослин, яку з успіхом використовують у селекційній роботі й нині. М.І. Вавилов виділив 7 основних центрів різноманітності та походження культурних рослин:

1. Південноазіатський тропічний (тропічна Індія, Індокитай, Південний Китай, острови Південно-Східної Азії): батьківщина рису, цукрової тростини, огірків, кількох видів цитрусових, бананів, багатьох інших плодових і овочевих культур.

2. Східноазіатський (Центральний і Східний Китай, Японія, Корея, Тайвань): батьківщина сої, гречки, редьки, яблуні, груші, сливи, шовковиці, кількох видів проса, деяких цитрусових.

3. Південно-Західноазіатський (Мала і Середня Азія, Кавказ, Іран, Афганістан, Північно-Західна Індія): батьківщина гороху посівного, сочевиці, кількох видів м'якої пшениці, жита, ячменю, вівса, деяких інших зернових і бобових, моркви, цибулі ріпчастої, бавовнику, льону, винограду, абрикосу, груші, мигдалю, волоського горіха та деяких інших плодових культур.

4. Середземноморський (країни, розташовані по узбережжю Середземного моря): батьківщина цукрового буряка, капусти, маслини, деяких кормових культур (конюшини, люпину тощо).

5. Абіссінський (Абіссінське нагір'я, частина Аравійського півострова): батьківщина твердої пшениці, особливої форми ячменю, зернового сорго, одного виду бананів та інших рослин.

6. Центральноамериканський (Південна Мексика і острови Карибського моря): батьківпщна кукурудзи, червоного перцю, квасолі, гарбуза, тютюну, какао, довговолокнистого бавовнику тощо.

7. Південноамериканський (Андійський) (частина Анд уздовж узбережжя Південної Америки): батьківщина картоплі, помідорів, арахісу, ананасу, хінного дерева та інших рослин.
Висновок:


  • Дослідження показали, що дикі предки одних культурних рослин у природі не трапляються (наприклад, цибуля ріпчаста), тоді як інших - поширені й нині у природних екосистемах (наприклад, дика капуста). Певні культурні рослини людина створила методом віддаленої гібридизації (наприклад, рапс - гібрид капусти і свиріпи). Залежно від мети вирощування культурних рослин, кількість видів яких перевищує 25 000, розрізняють харчові, лікарські, технічні (олійні, ефіроолійні та ін.), кормові, декоративні тощо.

  • Завдяки селекційній роботі виведено велику кількість сортів культурних рослин (наприклад, пшениці понад 4 000 сортів, тюльпанів - 8 000).

  • Учені вважають, що одними з перших окультурено кукурудзу, гарбуз, кокосову пальму, ячмінь, пшеницю, цибулю, рис, горох посівний.

  • Хоча землеробство на території України розвивається понад 5 тисячоліть, майже всі культурні рослини, які вирощують у нас, походять з інших країн. Проте багато їхніх сортів створено саме в нашій країні.


V. Узагальнення та систематизація знань.
Робота зі словником (терміни)
VІ. Підведення підсумків уроку. Відповіді на питання (Кросворд)

1. Для збільшення різноманітності вихідного матеріалу мікроорганізмів застосовують штучний …

2. Один з найголовніших методів селекції….

3. Споріднене схрещування…

4. Явище, за якого перше покоління гібридів, одержаних в результаті неспорідненого схрещування, має підвищені життєздатність і продуктивність…

5. Внаслідок спорідненого схрещування з кожним наступним поколінням підвищується…

6. Сукупність особин одного виду з певними спадковими особливостями, створеними людиною…

7. Лінії самозапильних організмів, у яких спостерігається висока гомозиготність…

8. Проблемне явище у селекції, під час його гібриди не мають потомства…

9. Чиста культура мікроорганізмів…

10. М.І.Вавілов встановив, що для різних видів культурних рослин є свої…

11. Явище кратного збільшення числа хромосом…

12. Спосіб штучного об‘єднання частин різних рослин…
VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.
1.Виписати (знайти в енциклопедії) диких предків всіх наших свійських тварин.

2. Зробити повідомлення про відомих селекціонерів та їх праці.



3. Історія розвитку селекції.

& 19, вивчити.


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка