Урок № 18
ТЕМА: Особливості селекції рослин, тварин і
мікроорганізмів
МЕТА: сформувати знання про особливості селекції рослин, тварин, мікроорганізмів; розширити знання учнів про поліплоїдію та її роль у селекції; розширити поняття про щеплення рослин, дати уявлення про метод визначення якості плідників, про роль вірусів у селекції мікроорганізмів; розвивати вміння працювати з підручником, порівнювати; виховувати інтерес до науки.
ОБЛАДНАННЯ І МАТЕРІАЛИ: завдання біологічного диктанту, ілюстрації різних сортів рослин, порід тварин
БАЗОВІ ПОНЯТТЯ І ТЕРМІНИ УРОКУ: щеплення, прищепа і підщепа, метод визначення плідників, поліплоїдія.
ТИП УРОКУ: комбінований
ЛІТЕРАТУРА: 1. , Бізонова
біологія: 10-11 класи. – Х.: Країна
мрій, 2003. – ст. 103-104
2. Энциклопедический словарь юного
биолога / Сост. . – М.: Педа-
гогика, 1986. – ст. 272
3. . Загальна біологія: Навч.
посібник – Х.: Країна мрій, 2002. – ст. 111
СТРУКТУРА І ЗМІСТ УРОКУ
І. Організаційний етап уроку.
Перевірка готовності класу до роботи, облік відвідування.
ІІ. Перевірка домашнього завдання.
Біологічний диктант
1. Наука про теоретичні основи та методи створення нових і поліпшення вже існуючих порід тварин, сортів рослин і штамів мікроорганізмів називається …
2. Теоретичною основою селекції є наука …
3. Основними методами сучасної селекції є …
4. Є такі форми штучного добору як …
5. Відбір людиною найцінніших у господарському відношенні тварин, рослин, мікроорганізмів для одержання від них нащадків з бажаними ознаками називається …
6. Процес одержання гібридів, що ґрунтується на об’єднанні генетичного матеріалу різних організмів називається …
7. Гібридизація в межах одного виду називається …
8. Гібридизація, що проводиться між особинами різних видів, родів, називається …
9. Внутрішньовидове схрещування буває дво видів: …
10. Схрещування організмів, які мають безпосередніх спільних предків, називається …
11. Гібридизація організмів, які не мають тісних родинних зв’язків, називається …
12. Явище, за якого перше покоління гібридів, отримане в результаті неспорідненого схрещування, має підвищені життєздатність і продуктивність порівняно з вихідними формами, називається …
ІІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності.
Бесіда за запитаннями
- Що таке поліплоїдія?
- Як поліплоїдія впливає на фенотип організмів?
- Що таке мутації?
- Як на вашу думку, що називають штучним мутагенезом?
- Чи використовуються природні та індуковані мутації у селекційній роботі?
- Як ви вважаєте, селекцію яких організмів проводити важче – рослин чи тварин?
- Спробуємо сьогодні розібратися, які ж особливості має селекційна робота при селекції рослин, чи тварин, чи мікроорганізмів.
ІV. Повідомлення теми і мети уроку.
- Запишемо дату та тему уроку в робочі зошити: „Особливості селекції рослин, тварин і мікроорганізмів”
- В підручнику цей матеріал міститься в § 21.
V. Вивчення нового матеріалу.
1. Особливості селекції рослин (розповідь вчителя)
- Рослини, як об’єкт селекції характеризуються певними рисами, що і зумовлюють специфіку селекційної роботи з ними.
- Рослини як об’єкт селекції, володіють наступними характеристиками:
Ø висока плідність (велика кількість нащадків);
Ø крім статевого розмноження, їм властиве і нестатеве (а саме вегетативне);
Ø рослинам притаманне явище поліплоїдії;
Ø не надто вибагливі до умов середовища;
Ø не вимагають великих економічних витрат.
- Виходячи з цього, в селекції рослин застосовують наступні методи:
а) висока плідність, численність потомства дозволяють використовувати метод масового добору, тому в селекції рослин можуть використовуватися обидві форми штучного добору: як індивідуальний, так і масовий;
б) наявність видів, що самозапилюються і самозапліднюються, дає можливість виводити чисті лінії шляхом застосування індивідуального добору;
в) завдяки вегетативному розмноженню можна тривалий час зберігати цінні гетерозиготні комбінації, або ж соматичні мутації, які, як нам відомо, не успадковуються при статевому розмноженні;
г) впливаючи на проросле насіння, сходи певними хімічними речовинами чи радіацією (тобто, здійснюючи штучний мутагенез) селекціонерам вдається одержувати матеріал для добору;
д) у селекції рослин можна застосовувати поліплоїдію – дин із шляхів поліпшення сортів культурних рослин.
- Виникнення поліплоїдних рослин може відбуватися у результаті:
v подвоєння кількості хромосом, яке не супроводжується поділом клітини;
v злиття соматичних клітин;
v утворення гамет із не редукованим числом хромосом.
- Щоб досягти таких мутацій у клітинах рослин, вчені-селекціонери з метою отримання поліплоїдних організмів використовують різноманітні мутагени: колхіцин, ультрафіолетове випромінювання, іонізуючу радіацію, критичну температуру.
- Останнім часом у сільському господарстві використовуються висопродуктивні поліплоїдні сорти картоплі, суниць садових, цукрових буряків, м’якої пшениці, жита, гречки, кукурудзи, проса, льону, кавунів.
- Поліплоїдні рослини характеризуються інтенсивним ростом, більшими розмірами, більшою масою плодів, насіння, підвищеною стійкістю до несприятливих факторів і хвороб.
- Широко застосовують у селекції рослин такий метод як щеплення. (малюнок)
Щеплення – це особливий спосіб штучного об’єднання частин різних рослин.
Завдання: прочитати частину § 21 на ст. 98 та з’ясувати:
1 ряд – Як проводиться щеплення? Які рослини для цього використовують?
2 ряд – Чому щеплення не є справжньою гібридизацією? (призводить лише до не спадкових змін фенотипу)
3 ряд – Більшість сортів, отриманих І. В. Мічуріним, являли собою складні гетерозиготи. Чому для збереження якостей їх розмножують вегетативним шляхом?
Звіт про виконану роботу
2. Особливості селекції тварин
- Селекційна рота у тваринництві спрямована на продуктивність порід і якість продукції, яку вони дають, їх плідність.
- Як матеріал для селекції тварини суттєво відрізняються від рослин. Особливості тварин, які зумовлюють специфіку їхньої селекції, такі:
Ø нечисленність потомства (часто одне або декілька нащадків)
Ø значна тривалість життя, повільніший темп розвитку (часто статевої зрілості тварини досягають не в перший рік розвитку, а через кілька років)
Ø роздільностатевість (що ускладнює інбридинг – споріднене схрещу-вання)
Ø наявність (у вищих тварин) тільки статевого способу розмноження
Ø необхідна гомозиготність чистих ліній досягається за рахунок близькоспорідненого схрещування, але це в свою чергу має негативні наслідки і призводить до деякої депресії (зниження життєздатності організмів, виродження)
Ø у тварин виникають більш складні стосунки із зовнішнім середовищем завдяки наявності розвиненої нервової системи
Ø кожен об’єкт являє собою значну селекційну цінність
Ø тварини вимагають значних економічних витрат на утримання
- Всі ці особливості суттєво впливають на вибір методів селекційної роботи з тваринами.
- В зв’язку з такими особливостями тварин до них неприйнятні:
v вегетативне розмноження;
v щеплення;
v одержання поліплоїдів;
v крім того, важко вивчати генотип тварин, оскільки вони в більшості випадків гетерозиготні, а гени у них знаходяться у складній взаємодії.
- Отже, особливості селекції тварин (на відміну від рослин):
а) не застосовується масовий добір, з огляду на співвідносну (кореляційну) мінливість, коли зміна структури або функції однієї спадкової одиниці нерідко обумовлює також зміну інших;
б) використовується метод визначення якості плідників за якостями нащадків; цей метод використовують тому, що у великої рогатої худоби серед самців не проявляються такі ознаки як молочність, жирність молока (наприклад, бугая залишають як плідника, якщо його сестри дають багато молока); у півнів не проявляється така ознака як несучість;
в) здійснюється вивчення родоводу та проводиться відбір за якістю нащадків, це найбільш надійний, але найповільніший шлях;
г) використовується штучне запліднення, завдяки чому можливе одержання цінних порід великої рогатої худоби у штучних умовах („у пробірці”); потім ембріон пересаджують у матку самки іншої породи для подальшого розвитку. У такий спосіб можна одержати значну кількість нащадків з важливими практичними можливостями.
3. Особливості селекції мікроорганізмів
- Мікроорганізми (бактерії, деякі одноклітинні мікроскопічні гриби, наприклад, дріжджі) зараз широко використовуються у різних галузях народного господарства: у харчовій, виноробній, мікробіологічній промисловості (для одержання антибіотиків, вітамінів, амінокислот, гормонів, стимуляторів росту). Тому серед мікроорганізмів також проводиться селекційна робота.
- Мікроорганізми як об’єкти селекції характеризуються наступними ознаками:
Ø не мають типового статевого процесу
Ø мають гаплоїдний набір хромосом, а прокаріоти – кільцеву молекулу ДНК, що дає можливість мутаціям виявлятися вже в першому покоління нащадків
Ø швидкі темпи розмноження дають можливість одержувати велику кількість клітин-нащадків.
- Методи селекції мікроорганізмів:
а) штучний добір;
б) індукований мутагенез;
в) штучне схрещування різних штамів за допомогою вірусів-бактеріофагів;
г) застосування методів генної та клітинної інженерії;
д) не використовується метод гібридизації.
VІ. Закріплення та узагальнення знань.
Розв’язати вправи:
1. Яким буде число хромосом у гібрида, одержаного внаслідок схрещування м’якої пшениці ( 2n = 42) і жита ( 2n = 14)? Чому житньо-пшеничні гібриди безплідні? Як можна одержати плідні житньо-пшеничні гібриди? (21+7=28, відсутні гомологічні хромосоми, утворити поліплоїдну форму)
2. Курка була схрещена з трьома півнями (А, В, С) і від кожного з цих схрещувань відібрано по 20 дочок, яких виростили в однакових умовах. Середня яйценосність дочок півня А становила 240, півня В – 250, півня С – 280 яєць на рік. Якого з цих півнів треба використати для поліпшення стада? (півня С)
VІІ. Підсумок уроку.
Пропонуємо учням самостійно підвести підсумок уроку, звертаючи увагу на ті нові знання, які вони отримали в ході уроку.
VІІІ. Домашнє завдання.
Вивчити § 21 підручника, відповісти на питання до § на ст. 101;
підготувати повідомлення про генну та клітинну інженерію.
