Панагушина Елена Аркадьевна

Урок биологии в 10-11 классах «Достижения и основные направления современной селекции»

Материал опубликован 23 May 2018 в группе

Учебный фильм - окружающий мир, естествознание, краеведение

1056

4464

Урок с видеоматериалами разработан согласно требованиям ФГОС, подготовка к ЕГЭ. Оригинально организованный материал с учётом конкретных задач урока, с выделением опорных знаний, прикладных аспектов и проблемных моментов даёт возможность учителю использовать также данную методику для работы с любыми учебниками.

Методические разработки уроков 10-11класс

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, проблемного изложения, объяснительно-иллюстративный.

Цель:

- формирование у учащихся целостной системы знаний о живой природе, ее системной организации и эволюции;

-умения давать аргументированную оценку новой информации по биологическим вопросам;

-воспитание гражданской ответственности, самостоятельности, инициативности

Задачи:

Образовательные: о биологических системах (клетка, организм, вид, экосистема); истории развития современных представлений о живой природе; выдающихся открытиях в биологической науке; роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах научного познания;

Развитие творческих способностей в процессе изучения выдающихся достижений биологии, вошедших в общечеловеческую культуру; сложных и противоречивых путей развития современных научных взглядов, идей, теорий, концепций, различных гипотез (о сущности и происхождении жизни, человека) в ходе работы с различными источниками информации;

Воспитание убежденности в возможности познания живой природы, необходимости бережного отношения к природной среде, собственному здоровью; уважения к мнению оппонента при обсуждении биологических проблем

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ- УУД

Личностные результаты обучения биологии:

1. воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину; осознание своей этнической принадлежности; усвоение гуманистических и традиционных ценностей многонационального российского общества; воспитание чувства ответственности и долга перед Родиной;

2. формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию, осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учётом устойчивых познавательных интересов;

Метапредметные результаты обучения биологии:

1. умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

2. овладение составляющими исследовательской и проектной деятельности, включая умения видеть проблему, ставить вопросы, выдвигать гипотезы;

3. умение работать с разными источниками биологической информации: находить биологическую информацию в различных источниках (тексте учебника, научно популярной литературе, биологических словарях и справочниках), анализировать и

оценивать информацию;

Познавательные: выделение существенных признаков биологических объектов и процессов; приведение доказательств (аргументация) родства человека с млекопитающими животными; взаимосвязи человека и окружающей среды; зависимости здоровья человека от состояния окружающей среды; необходимости защиты окружающей среды; овладение методами биологической науки: наблюдение и описание биологических объектов и процессов; постановка биологических экспериментов и объяснение их результатов.

Регулятивные: умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач; умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учёта интересов; формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).

Коммуникативные: формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, понимание особенностей гендерной социализации в подростковом возрасте, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

Технологии: Здоровьесбережения, проблемного, развивающего обучения, групповой деятельности

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Ход урока

Задачи

Сформировать знания об основных направлениях современной селекции.

Познакомить учащихся с достижениями селекции растений, животных, микроорганизмов.

Углубить знания о методах селекции.

Продолжить формирование умения применять знания генетических закономерностей для объяснения особенностей методов селекции растений.

Основные положения

Значительные успехи достигнуты в обл районирования культурных растений в раз. ных климатических условиях.

Размножение гибридных — Мичурине сортов осуществляется вегетативным путем

В условиях непрерывного роста населения актуальным является выведение новых высокопродуктивных пород животных и сортов растений.

Одна из главных задач ученых-селекционеров

разработка теоретических основ селекции доведение до практического использования ких новых методов создания высокопродуктивных сортов, как химический и радиационный мутагенез, отдаленная гибридизация полиплоидия, сохранение генофонда растительного мира,

ДОСТИЖЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ

Селекция является одной из самых современных и перспективных наук. Благодаря ее достижениям уже созданы новые виды живых организмов, которые принесли много пользы человечеству. Предмет изучения, задачи и основные направления селекции будут рассмотрены в нашей статье.

Предмет и задачи селекции

Что служит предметом селекции? Это наука о совершенствовании существующих и выведении новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов. Ее предметом служит изучение и претворение на практике специфических закономерностей их эволюции. Достижения современной селекции насчитывают десятки тысяч полезных для человека организмов. Теоретической основой данного направления является другая наука - генетика. Она рассматривает особенности наследственности и изменчивости всего живого.

Основными задачами селекции является выведение более урожайных сортов растений и плодовитых видов животных. Причем ученые пытаются вывести особи, которые будут неприхотливы к условиям среды обитания и их изменению в неблагоприятную для них сторону. К микроорганизмам предъявляются также высокие требования. Это стойкость к мутационным процессам и скорость деления полезных бактериальных клеток

Основные методы селекции

Что служит предметом селекции, мы выяснили. Но поскольку все изучаемые организмы значительно отличаются между собой по структуре и особенностям, к каждому из них применяются различные группы методов. С давних времен еще неосознанно человек использовал отбор. В селекции это основной метод. Наряду с ним используют гибридизацию и действие мутагенов. На современном этапе развития применяют принципиально новые экспериментальные методы - генную и клеточную инженерию. -

Биотехнология

В настоящее время биологические процессы и системы получили масштаб промышленного производства. В результате получены высокоэффективные формы микроорганизмов, культуры клеток и тканей растений и животных. Причем достижения современной селекции позволяют получать естественный продукт с заранее заданными свойствами.

Особенности селекции растений

Итак, ценная исходная форма - вот что служит предметом селекции. Однако особенности строения растений позволяют применять только определенные методы для создания новых признаков на основе исходных. Это инбридинг, полиплоидия, мутагенез и гибридизация. Среди них можно выделить более традиционные. Это различные виды отбора, а также гибридизация. Чтобы вывести новый сорт с предполагаемыми качествами, необходимо провести сложную работу. Она заключается в подборе ценных исходных форм и гибридизации с последующим отбором. Таким способом в результате скрещивания яблонь с ценными вкусовыми и морозоустойчивыми качествами были получены сорта, сочетающие в себе ценные свойства гибридов. Эффективным в селекции растений является и метод гетерозиса. Для этого необходимо вывести независимые ряды чистых линий, а после скрестить их между собой. В результате получают более урожайные сорта многих плодовых и кормовых культур. Явление полиплоидии заключается в кратном увеличении числа хромосом. Первоначально это происходило в природе естественным путем при воздействии на растения мутагенов. На современном этапе селекционеры чаще всего действуют на диплоидные клетки алкалоидом колхицином. Полученные формы имеют повышенную плодовитость по сравнению с исходными. А генотип их изменен на тетраплоидный.

Селекция животных

В селекции животных применяют несколько иные методы, потому что они не способны к вегетативному размножению. Используют ученые в основном индивидуальный отбор и два вида гибридизации. При родственном скрещивании наблюдается повышение гомозиготности, приводящее к вырождению вида и потере его ценных качеств. Чтобы избежать этого, селекционеры чередуют близко- и неродственное скрещивание. Ценные особи удалось получить ученым при скрещивании особей разных видов. Примерами таких достижений селекции являются гибрид осла и лошади - мул, яка и коровы - хайнак. Проблемой является то, что большинство особей, полученных от такого скрещивания, стерильны и не способны давать плодовитое потомство. Исключением из этого правила являются лигр и тигролев, самки которых способны к дальнейшему размножению.

Микроорганизмы и особенности их селекции

А теперь давайте выясним, что служит предметом селекции микроорганизмов. Это все виды прокариотических бактерий, простейшие, одноклеточные грибы и низшие растения - водоросли. Многие из них являются источниками лекарственных средств, кормовых добавок, удобрений, используются в виноделии, производстве хлеба и молочных продуктов. Для того чтобы передать ценный и продуктивный штамм в промышленное производство, необходимо пройти несколько этапов. Сначала выявляются самые стабильные клетки. В основе этого отбора лежит наследственная изменчивость. Далее ценные штаммы обрабатывают мутагенами. После необходимо выявить самые продуктивные клетки с уже измененным генотипом. Отобранные клоны подвергаются многократному пересеву на новую питательную среду. И уже отобранные штаммы размножают в промышленном масштабе.

Перспективы развития биотехнологии

Достижения современной селекции уже помогли решить множество важнейших проблем. К примеру, вновь выведенные, более продуктивные сорта растений и породы животных помогают обеспечить продовольствием районы планеты, которые особо в нем нуждаются. Использование биогумуса и удобрений, созданных на основе хемотрофов и дождевых червей, обеспечивают ускоренный прирост растительной массы. При использовании данных веществ, полученных селекционерами, почва эффективнее снабжается азотом и фитогормонами. В размножении растений все чаще используют метод культуры тканей, в результате которого можно получить посадочный материал, не зараженный вирусами. На основе микроорганизмов в последнее время селекционерами созданы новые кормовые белки, которые лучше усваиваются животными. Селекция является и важной частью современной фармацевтической промышленности. С помощью биосинтеза получают гормоны, антибиотики и ферменты. Итак, предметом селекции являются методы, благодаря которым можно повысить продуктивность сельского хозяйства, пищевой и фармацевтической промышленности. В настоящее время благодаря достижениям современной науки созданы сорта, породы и микроорганизмы, благодаря которым будут решены многие проблемы человечества.

Многообразие окультуренных растений в наши дни

В наше время селекция стала наукой, которая работает не только над урожайностью культурных растений, но и над их вкусовыми качествами и повышенной выживаемостью. Практически все виды овощей, фруктов и злаков, которые употребляет в пищу современный человек, - гибридные, то есть выведенные искусственно.

Интересные факты о культурном растении, которое подверглось не просто отбору, а скрещиванию с другими видами - это то, что получается совершенно новый организм, не имеющий аналогов в природе. Помеси, искусственно выведенные в лабораториях, являются одноразовым посевным материалом, но благодаря им количество вкусных, дающих высокий урожай культурных растений в сотни раз увеличилось. Сегодня гибридность коснулась как зерновых культур, так и фруктов, и хорошо знакомых нам овощей, таких как помидоры, перец, огурцы и многие другие.

Окультуренные огурцы

Культурное растение огурец настолько привычно на нашем столе как в свежем, так и в консервированном виде, что мы не задаемся вопросом "а откуда он вообще к нам пришел". Оказывается, путь огурца на наш стол был немаленьким, так как его родиной являются Индия и Китай. Еще 6 000 лет назад этот овощ окультурили, хотя его древние сородичи до сих пор растут в индийских лесах, как лианы, обвивая стволы деревьев, а также их используют для озеленения заборов и изгородей

На фресках в Древнем Египте, а затем и Древней Греции этот овощ изображался на столах богатых людей и долгое время был доступен только высокопоставленным особам. В Европу огурцы привезли греки, и их распространение стало стремительным благодаря вкусовым качествам и возможности засаливать впрок на зиму. Сегодня этот овощ доступен всем и везде. Каждый огородник считает своим долгом вырастить хороший урожай огурцов, для чего применяются как его сортовые виды, так и гибридные.

Вопросы и задания для повторения

Приведите примеры отечественной селекции в области растениеводства.

Расскажите о методах селекционной работы И. В. Мичурина.

Приведите примеры достижения селекционеров нашей страны в области животноводства.

В России проводится работа по созданию русской черно-пестрой породы купного рогатого скота на основе скрещивания с азербайджанским и кубинским зебу. Зебу отличается высокой жирностью молока (до 5.5%), хорошей адаптационной способностью и устойчивостью к заболеваниям. Какие методы используются в этой работе, охарактеризуйте их? Какими качествами и свойствами могут обладать животные новой породы?

Приведите примеры отдаленной гибридизации в селекции. Что она даст практике сельского хозяйства?

Какие перспективы открываются в селекции в связи с применением методов клеточной инженерии?

Викторина.

Что такое селекция? (Наука о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных, сортов культурных растений, штаммов микроорганизмов.)

Что такое порода, сорт, штамм? (Популяция, созданная человеком, которая характеризуется определенными наследственными особенностями: продуктивностью, морфологическими и физиологическими особенностями.)

Какие виды изменчивости используются человеком при селекции животных? (Наследственная изменчивость – мутационная и комбинативная.)

Какие виды искусственного отбора использовал человек при селекции животных? (Бессознательный и методический виды отбора.)

Напишите названия основных центров происхождения культурных растений, открытых Н. И. Вавиловым. (Южно-Азиатский, Восточно-Азиатский, Юго-Западно-Азиатский, Средиземноморский, Абиссинский, Центрально-Американский и Южно-Американский центры.)

Для каких растений эффективен массовый, а для каких – индивидуальный отбор? (Массовый отбор – для перекрестноопылителей, индивидуальный – для самоопылителей.)

Приведите два примера самоопыляющихся и два примера перекрестноопыляющих растений. (Пшеница и горох, рожь и подсолнечник.)

Что такое чистая линия у растений? (Потомство от самоопыляющейся особи.)

Что такое инбридинг и аутбридинг? (Инбридинг – близкородственное скрещивание, аутбридинг – неродственное скрещивание между особями одного вида.)

Как получить эффект гетерозиса? (С помощью межлинейной или отдаленной гибридизации.)

Как преодолеть бесплодие отдаленных гибридов? (С помощью полиплоидизации.)

Какое явление получило название полиплоидии? (Кратное геному увеличение хромосомного набора.)

Какой межродовой гибрид был получен Г. Д. Карпеченко? (Капустно-редечный.)

Какие основные методы селекции использовал И. В. Мичурин? (Гибридизация географических удаленных форм, метод ментора, метод посредника, метод опыления смесью пыльцы.)

Какие мутагены часто используются человеком? (Излучение, химические мутагены.)

Для чего проводят межпородное скрещивание? (Для создания новых пород или для получения эффекта гетерозиса.)

Приведите примеры использования эффекта гетерозиса в животноводстве. (Бройлерные куры, скрещивание дюрокджерсейской и беркширкской пород свиней.)

Как оценить качества производителя-самца, которые у него не проявляются (яйценоскость у петухов, жирномолочность у быков)? (По этим качествам у его дочерей.)

Приведите примеры отдаленной гибридизации у животных. (Мулы, архаромериносы.)

Что такое бройлерные куры? (Гетерозиготные гибриды от скрещивания двух мясных пород кур.)

Каковы традиционные методы селекции микроорганизмов? (Искусственный мутагенез и отбор.)

Приведите два примера практических результатов генной инженерии. (Получение инсулина и интерферона.)

Перечислите основные методы хромосомной инженерии. (Получение полиплоидов, введение или замещение пар гомологичных хромосом, метод гаплоидов.)

Перечислите основные методы клеточной инженерии. (Создание клеточных культур, гибридизации протопластов, создание гибридом, клонирование, слияние эмбрионов.)

Что такое гибридомы? (Гибриды лимфоцитов с раковыми клетками.)

Достижения и основные направления современной селекции