Вход в Личный кабинет

Подписка

  • Цветной журнал с электронными приложениями;
  • Бумажные и электронные версии;
  • Скидки постоянным подписчикам.

Вы можете ознакомиться с номером журнала.

Оформить подписку

Урок в 9–м классе "Методы селекции"

Разделы: Преподавание биологии


Цель урока:

Образовательная – познакомить учащихся с основными методами селекции, обеспечить усвоение базовых понятий сорт, порода, штамм, научить различать сорта и гибриды.

Воспитательная – подчеркнуть роль трудолюбия, любви к своему делу, свойственной увлечённым селекционерам.

Развивающая – расширить познания учащихся о современных методах селекции.

План урока

I. Актуализация знаний (устный опрос).

Что изучает селекция? Какой вклад в развитие селекции внёс Н.И.Вавилов? Что такое сорт, порода или штамм? Каковы же задачи, стоящие перед селекцией? Сформулируйте задачи, стоящие перед селекцией?

1.повышение урожайности сортов растений и продуктивности пород животных

  1. Повышение экологической пластичности сортов (выведение сортов, которые можно выращивать в различных климатических условиях – вспомнить понятие “ районирование”)
  2. Выведение сортов, устойчивых к различным заболеваниям (на примере фитофтороустойчивых сортов картофеля)
  3. Выведение сортов растений, пригодных для механического выращивания и пород животных для промышленного разведения

Какие задачи ещё можно поставить перед селекцией (учащиеся предлагают свои варианты)? Каковы же методы селекции, которые помогут решить поставленные задачи?

II. Объяснение нового материала

Основные методы селекции – отбор и гибридизация. Отбор бывает массовый и индивидуальный. При индивидуальном отборе выбирают отдельную особь с нужными признаками и получают от неё потомство. Индивидуальный отбор применяется для самоопыляющихся растений и животных. Массовый отбор применятся в селекции перекрёстноопыляемых растений некоторых животных.

Гибридизация это процесс скрещивания родительских форм и получение от них гибридов. Различают два вида гибридизации – близкородственную и отдалённую (иногда даже межвидовую).

Рассмотрим упрощённую схему комбинационной селекции для получения нового сорта самоопыляющегося растения (например пшеницы).

1 этап – скрещивание между собой двух родительских форм.

2 этап – оценка гибридов до восьмого поколения (при самоопылении к 7-8 поколению достигается почти 100% уровень гомозиготности) Таким образом цель отбора для многих селекционных программ является получение максимально гомозиготных форм. Что же такое гомозиготность? Гомозиготность – это такое состояние наследственного аппарата, при котором гомологичные хромосомы имеют одну и ту же форму аллельных генов.

3 этап – отбор лучших потомков, их оценка, испытание на урожай и другие признаки.

Заключительный этап - лучшее потомство становится сортом.

Аналогично получают и породы животных, к примеру, если заниматься разведением чистокровных такс, спаривание полных братьев и сестёр приводит к 90% -ной гомозиготности к 8 поколению, а при скрещивании двоюродных братьев и сестёр гомозиготность достигает 65% лишь к 15-16 поколению.

Почему же повышение гомозиготности является важнейшей задачей селекции? Оказывается, скрещивание разных чистых линий приводит к явлению гетерозиса, явлению гибридной силы. При данном явлении резко возрастает жизнестойкость особей, увеличивается урожайность и плодовитость. Но к сожалению эффект гетерозиса быстро затухает, так как при дальнейших скрещиваниях гены переходят в гомозиготное состояние и это приводит к неблагоприятным последствиям (депрессия генов).

Таким образом, близкородственное скрещивание- инбридинг проводят для получения максимально гомозиготных форм, а чтобы разнообразить генотип, насыщать его различными аллелями, для повышения гетерозиготности проводят аутбридинг – скрещивание между особями разных сортов и пород и даже разных видов. Например, скрещивая ослов с лошадьми получают мулов и лошаков, бизонов с коровами – коровобизонов, пшеницу с рожью – тритикале. При этом селекционеры нашли методы преодоления бесплодия у межвидовых гибридов (в 1924 году Г.Д.Карпеченко путём полиплоидизации получил плодовитый капустно-редечный гибрид).

Развитие генетики привело к тому, что человек может целенаправленно манипулировать генами. Совокупность приёмов, методов и технологий выделения генов из организма, осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы называется генной инженерией. Генная инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии.

Биотехнология – это интеграция естественных и инженерных наук для получения необходимых человеку веществ. Генная инженерия открывает широкие возможности в повышении изменчивости видов, служит для получения желаемых качеств, создания генетически модифицированных организмов (ГМО). В отличие от традиционной селекции, входе которой генотип особи подвергается лишь косвенно , генная инженерия позволяет непосредственно вмешиваться в генетический аппарат, применяя технику молекулярного клонирования. Генная инженерия позволяет встраивать в геном организма одного вида гены другого вида. В результате такого переноса, называемого трансформацией, получается трансгенное растение или животное с “чужим” геном, который будет в дальнейшем передаваться потомкам. Уже существуют улучшенные сорта кукурузы, риса, сои, хлопчатника, сахарной свёклы, масличного рапса и люцерны, выведенные из трансгенных растений. Среди признаков, переданных методом трансформации – устойчивость к гербицидам, к насекомым вредителям, к болезням, повышенная питательная ценность и особенности размножения, способствующие созданию новых сортов. В числе долгосрочных целей – повышение эффективности фотосинтеза, устойчивость к экстремальным условиям среды (жаре, холоду, засухе и т. п.), общей продуктивности и усиления реакции на внесение удобрений. Разрабатывают программы выведения трансгенных животных, дающих продукцию повышенного качества и устойчивых к болезням и средовым стрессам.

Существуют методы и хромосомной инженерии. Эти методы позволяют ввести в геном определённого вида или сорта какой-либо пары дополнительных хромосом, контролирующих развитие нужных признаков, или замещение одной пары гомологичных хромосом на другую. Новые формы называют дополненными линиями, что по