Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Попова Надежда Алексеевна учитель биологии МАОУ «Софиевская СОШ» Пономаревский район Название предмета: Биология Класс:9 Базовый учебник: В. Б. Захаров, С. Г. Мамонтов, Н. И. Сонин, Биология: общие закономерности. 9 класс: учеб.для общеобразоват. учреждений. – М.: Дрофа,2010 г. Уровень обучения: базовый Тема урока: Методы селекции растений и животных. Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 2 часа Место урока в системе уроков по теме: третий урок по теме «Селекция растений и животных и микроорганизмов». Цель урока: продолжить изучение основных методов селекций растений и животных, выявить особенности селекции животных. Задачи: образовательная: показать основные методы селекции, выявить их суть, особенности их применения к различным группам живых организмов; развивающая: формировать умения выделять главное, сравнивать, формулировать выводы; расширить познания учащихся о современных методах селекции. воспитательная: подчеркнуть роль трудолюбия, любви к своему делу, свойственной увлечённым селекционерам, патриотическое воспитание на примере отечественных селекционеров. Тип урока: комбинированный. Вид: частично-поисковый Метод проведения: объяснение, беседа. Планируемые предметные результаты: ученик должен иметь представление о работах отечественных селекционеров; знать понятия: «порода», «сорт», «гетерозис», «полиплоид»; уметь объяснять суть методов селекции растений и животных, отличия методов, применяемых для животных. Междисциплинарные связи: история. Внутридисциплинарные связи: зоология, ботаника. Техническое обеспечение урока: изображения, фотографии, таблицы по каждому из рассматриваемых методов. Содержание урока №2. I. Актуализация полученных знаний 1.Фронтальный опрос (вопросы 1–6, с. 211 учебника): - Что называют породой; сортом? - Какие основные методы селекции вы знаете? - Что такое массовый отбор; индивидуальный отбор? - С какой целью в селекционной работе производится скрещивание? Какие виды скрещивания применяются в селекции растений? - Какие межвидовые гибриды растений вам известны? Что такое гетерозис? - Какими особенностями отличаются полиплоидные сорта культурных растений? 2. Прослушать и проанализировать сообщения учащихся об истории создания сорта растения (по выбору). 3.Часть учащихся выполняют письменную проверку знаний (приложение1) II. Мотивация учебной деятельности. Сообщение темы, цели. Интенсификация сельского хозяйства невозможна без создания высокопродуктивных пород животных и сортов растений. Чтобы их создать, необходимо использование современных методов селекции. III. Открытие новых знаний. Беседа, в ходе которой определяются особенности селекции животных. Учитель ставит проблемные вопросы перед изучением новой темы: – Применимы ли методы селекции растений к животным? – Как вы думаете, на основании каких причин методы селекции растений и животных отличны? Учащиеся выделяют особенности селекции животных. Учитель слушает, уточняет и конкретизирует ответы учеников. Селекционная работа с животными имеет свои особенности, вытекающие из самой природы организма животного: животные имеют более продолжительную жизнь, у животных существует только половое размножение; они имеют немногочисленное потомство и каждая отдельная особь представляет значительную ценность, множество этических норм ограничивает генетические эксперименты над животными. При получении гибридов животных важно учитывать экстерьерные признаки животных – телосложение, соотношение частей тела, окрас и т. п. Итак, при селекции животных необходимо учитывать следующие их особенности (ученики записывают в тетрадях основные особенности селекции животных): 1.Для селекции животных характерно только половое размножение, поэтому исключено вегетативное размножение. 2.Количество особей в потомстве невелико. 3. Большая продолжительность жизни. 4. Часто поздняя половая зрелость. 5.Затруднительно выведение чистых линий, так как животные не способны к самооплодотворению. 6.Более сложные, чем у растений, взаимоотношения с внешней средой благодаря наличию нервной системы. 7. Трудность изучения генотипа, т.к. он содержит большое количество гетерозигот, а гены находятся в сложном взаимодействии (продуктивность по мясу, молоку, шерсти, плодовитость, густота меха у пушных зверей и другие хозяйственно- ценные признаки наследуются очень сложно). 8.Для получения новой породы требуются большие временные и материальные затраты. Однако и в селекции животных также достигнуты значительные успехи. Учащиеся участвуют в составлении схемы «Методы селекции». Работа со схемой «Методы селекции». По ходу объяснений учителя учащиеся продолжают заполнять таблицу (таблица заполняется в течение двух уроков, отведенных на изучении данной темы). Рассказывая о методах селекции, учитель демонстрирует изображения, фотографии, таблицы, иллюстрирующие конкретный метод. Методы селекции растений и животных Метод Использование в селекции растений животных Подбор родительских пар По хозяйственно ценным признакам; географически удалённых (по месту происхождения); генетически отдаленных По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупности фенотипических признаков) Неродственная (аутбридинг) Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций с высокой продуктивностью Скрещивание отдаленных пород для получения гетерозиготных популяций и гетерозиса. Потомство может быть бесплодным Близкородственная (инбридинг) Самоопыление у перекрестноопыляющихся растений путем искусственного создания чистых линий Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных чистых линий с желательными признаками Массовый Применяется для перекрестноопыляющихся растений; отбор приходится повторять. Не применяется Индивидуальный Применяется для самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии – потомство одной самоопыляющейся особи Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно-ценным признакам, выносливости, экстерьеру Экспериментальное получение полиплоидов Применяется для получения более продуктивных и урожайных форм полиплоидов Не применяется (полиплоидия у животных возможна лишь в крайне редких случаях, например, Астауров Б.Л. создал полиплоидные формы тутового шелкопряда, которые размножаются партеногенетически) Экспериментальный мутагенез Применяется для получения исходного материала для селекции высших растений и микроорганизмов Не применяется Клонирование организмов Растения выращивают из одной клетки – получают клон растений с одинаковым генотипом Из яйцеклетки удаляют ядро и в нее пересаживают ядро соматической клетки генетически ценного организма, затем стимулируют дробление реконструированной зиготы электрошоком и трансплантируют эмбрион в матку любой самки того же вида Учитель акцентирует внимание учащихся на тот факт, что целенаправленной селекционной работе предшествовал период одомашнивания животных и окультуривания растений. Известно, что все домашние животные происходят от диких предков, которые человек начал приручать очень давно (10–12 тыс. лет до н. э.). Основные виды домашних животных были приручены лишь 5–6 тыс. лет тому назад. Важно, что географические области приручения животных в значительной мере совпадают с центрами многообразия и происхождения культурных растений. В стаде, стае человек замечал отдельное животное с каким-то представляющим для него интерес, хотя бы и мелким, наследственным отличием, отбирал эти особи на племя и скрещивал их. Все другие особи не допускались до размножения. Из поколения в поколение оставлялись в качестве производителей особи, у которых данный наследственный признак был выражен наиболее заметно. Таким образом, признак усиливался и накапливался в этой искусственной популяции. Как свидетельствуют современные данные, центры происхождения животных и районы их одомашнивания,– это территории древних цивилизаций. В Индонезийско-Индокитайском центре впервые, по-видимому, были одомашнены животные, не образующие крупные стада: собака, свинья, куры, гуси, утки. Причем собака, большинство пород которой происходит от волка, – одно из наиболее древних домашних животных. Приведите известные вам примеры диких предков современных домашних животных (ответы учащихся). Учитель дополняет, уточняет и конкретизирует ответы учащихся: В американских центрах происхождения растений были одомашнены такие животные, как лама, альпака, индейка. В Передней Азии, как полагают, были одомашнены овцы, их предки – дикие бараны муфлоны. В Малой Азии одомашнены козы. Одомашнивание тура, ныне исчезнувшего вида, произошло, вероятно, в нескольких областях Евразии. В результате возникли многочисленные породы крупного рогатого скота. Предки домашней лошади – тарпаны, окончательно истребленные в конце XIX–начале XX вв., были одомашнены в степях Причерноморья. Многочисленные зоологические исследования подтвердили, что для каждого вида домашних животных, несмотря на обилие пород, существует, как правило, один дикий предок. Таким образом, для большинства видов домашних животных и культурных растений, несмотря на их огромное разнообразие, обычно удается указать исходного дикого предка. Физкульминутка Основные методы селекции животных Учитель: в ходе изучения темы, мы уже выяснили, что методы селекции животных те же, что и методы селекции растений, но при их применении селекционерам приходится учитывать ряд особенностей, характерных для животных. Гибридизация и индивидуальный отбор являются основными методами также и в селекции животных. -- Как вы думаете, какой отбор не применяется в селекции животных и почему? -- Массовый отбор практически не применяется из-за небольшого количества особей в потомстве, следовательно, применяется индивидуальный. -- Типы скрещивания при селекционной работе с животными также весьма разнообразны. В основном применяют два типа скрещивания: неродственное и родственное. Неродственное скрещивание между особями одной породы или между особями разных пород (при наличии строгого отбора) приводит к поддержанию свойств или улучшению их в ряду следующих поколений гибридов. При близкородственном скрещивании (между братьями и сестрами или родителями и потомством) получаются гибриды, гены которых находятся в гомозиготном состоянии. При этом происходит закрепление хозяйственно-ценных признаков, которые сохраняются у потомства (оно гомозиготно по этим признакам). Близкородственное скрещивание приводит часто к ослаблению животных (отрицательное проявление признака называют депрессией). В селекции родственное скрещивание – лишь один из этапов улучшения породы. Далее проводят скрещивание разных линий, полученных при близкородственном скрещивании, для перевода рецессивных генов в гетерозиготное состояние. В таком случае вредное действие близкородственного скрещивания снижается. -- Как вы думаете, какие основные направления селекции животных можно выделить? Учитель уточняет и дополняет и обобщает ответы учащихся, отмечая, что к основным направлениям селекции животных относят: — сочетание высокой продуктивности с приспособленностью пород к условиям среды конкретных природных зон; — повышение роли качественных показателей продуктивности животных (жирномолочность, соотношение мяса, жира и костей у мясных животных, качество меха и шерсти и т. д.); — выведение пород интенсивного типа, снижающих экономические затраты; — повышение устойчивости к заболеваниям и др. Учитель сообщает учащимся, что русским ученым Михаилом Федоровичем Ивановым получена высокопродуктивная порода свиней – белая степная украинская свинья (рис. 111 в учебнике), предлагает учащимся подумать, каких животных он брал в качестве исходных форм для скрещивания? Выслушав ответы учащихся, учитель уточняет, что в качестве исходных форм для скрещивания он выбрал высокопродуктивного хряка и неприхотливую к условиям содержания плодовитую украинскую свинью (матку). Затем он провел возвратное скрещивание полученных гибридов с тем же хряком. Полученных потомков в дальнейшем скрещивал между собой, и, проводя многократный индивидуальный отбор, была получена порода белой степной украинской свиньи. Данная порода сочетала высокую мясную продуктивность с плодовитостью и устойчивостью к неблагоприятным условиям среды. Важным направлением в селекции животных является использование явления гетерозиса: при скрещивании разных пород (а также при межвидовых скрещиваниях) иногда в первом поколении гибридов наблюдается особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности, затухающее в последующих поколениях. Например, для получения скороспелых свиней (на мясо и сало) скрещивают дюрокджерсейскую и беркширскую породы. Академиком М. Ф. Ивановым получена также порода овец с высоким настригом шерсти – асканийский рамбулье. С помощью отдаленной гибридизации получают новые формы домашних животных, но межвидовые гибриды животных, как и растений, большей частью бесплодны. С глубокой древности человек использует мула (гибрид кобылы с ослом). Мулы обнаруживают гетерозис: они выносливы, обладают большой физической силой, живут дольше родителей, но они бесплодны. Гетерозис проявляется при скрещивании одногорбого и двугорбого верблюдов, а также при скрещивании яка с крупным рогатым скотом (гибридные самцы бесплодны, а самки плодовиты). Особенно широко это направление применяется в птицеводстве, например, для получения бройлерных цыплят. В некоторых случаях отдаленная гибридизация домашних животных с дикими предками дает плодовитое потомство и может быть использована в селекции. Так, в результате скрещивания тонкорунных овец мериносов с диким бараном архаром были получены тонкорунные архаромериносы, которые могут круглогодично пастись на высокогорных пастбищах. В результате скрещивания крупного рогатого скота с горбатым зебу получены ценные группы молочного скота. В настоящее время проводится активная работа по межвидовой гибридизации: получены высокопродуктивные ропшинский и украинский карп, гибрид стерляди и белуги (бестер), обладающие быстрым темпом роста (гетерозис) и прекрасными вкусовыми качествами. Учитель предлагает подумать, возможно ли применение метода полиплоидии в селекции животных? Выслушав ответы учащихся, формулируется совместный вывод о том, что метод полиплоидии в селекции животных практически не применяется. Полиплоидия у животных возможна лишь в крайне редких случаях. Исключение составляет выведение генетиком Б. Л. Астауровым полиплоидных гибридов тутового шелкопряда, размножавшихся партеногенезом. Учитель: Какие еще методы селекции используются в настоящее время и, каких результатов они позволяют достичь? (слушает ответы учащихся, дополняет и обобщает). В селекции животных применяют и специальные методы. Например, искусственное осеменение и оплодотворение - введение полученной от высокоценных самцов спермы в половые пути самки с целью ее оплодотворения. Для этой цели спермой быков – лучших производителей оплодотворяют малопродуктивных коров. Применяют также и метод полиэмбрионии - искусственное образование нескольких зародышей из одной зиготы ценных пород с последующим их введением в матку беспородных животных. Эти методы позволяют в несколько раз увеличить скорость получения потомства от ценных производителей. Одним из самых современных методов селекции является клонирование животных. Это один из ярких примеров достижений ученых, с проблемностью которых человечеству ещё не раз придется столкнуться. В чем сущность клонирования? Сообщение учащегося «Клонирование животных» (опережающее домашнее задание). Клонирование – это процесс, в ходе которого живое существо производится от единственной клетки, взятой от другого живого существа. Ещё несколько десятилетий назад клонирование являлось скорее предметом обсуждения писателей-фантастов, нежели научных дискуссий или общественно-политических дебатов. Стремительное развитие генной инженерии и просто таки расцвет биотехнологий в 1990-е годы создали все условия к практической возможности клонирования живых существ. Научно-технический прогресс, как часто это бывает, воплотил всё в реальность. Успехи клеточной инженерии могут открыть новые возможности в селекции животных. В 1997 г. научная общественность была взбудоражена сообщением, что в Англии были проведены успешные эксперименты по генетическому клонированию овцы. Для этого использовали ядра соматических клеток, полученных из ткани молочной железы взрослой овцы. Из яйцеклетки удалялось ядро и замещалось ядром соматической клетки. Образовавшуюся диплоидную зиготу стимулировали к дроблению электрошоком и трансплантировали в овцу-реципиента. Через 148 дней приемная мама родила живую овечку, ее назвали Долли. Открытие английских ученых показало, что соматические клетки взрослого организма млекопитающих способны передавать полную информацию обо всех признаках, характерных для взрослой особи. Следовательно, как считали ученые, открываются возможности воспроизведения многочисленных генетических копий выдающихся по продуктивности животных-рекордистов. Но в ходе дальнейших наблюдений за овечкой Долли было установлено, что она стала очень быстро стареть. К тому времени, когда Долли достигла размеров взрослой овцы, ее физиологическое состояние было такое же, как у старой особи. Это поставило под сомнение целесообразность клонирования животных. В 2003 году звездная овечка умерла от заболеваний легких, которое обычно бывает у пожилых овец. Однако нет доказательств, что это свидетельство преждевременного старения. Ведь у овец, содержащихся в закрытом помещении, риск этого заболевания сильно возрастает. После смерти из Долли сделали чучело и выставили в Эдинбургском королевском музее. Клон в таком виде точно будет жить вечно. IV. Закрепление изученного материала. 1. Учитель: Сегодня мы с вами рассмотрели основные методы селекции животных. Чем селекция животных отличается от селекции растений? Учащиеся: В селекции животных также применяется искусственный отбор, гибридизация, но есть и более современные методы – искусственное осеменение и оплодотворение, полиэмбриония, клонирование. 2. Решение биологической задачи. 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? Для фермы приобретены два быка, у которых ген жирности молока точно неизвестен. Как следует поступить, пользуясь методом гибридизации, чтобы решить, которого из быков эффективнее использовать в качестве производителя? (Ответ: Получить от каждого производителя потомство: Корова Альфа + бык 1 = дочь (корова Бета) Корова Альфа + бык 2 = дочь (короваГамма) Сравнить жирность молока самок в потомстве. Лучший производитель тот, у кого в потомстве самки окажутся более жирномолочными). 3. Проверьте свои знания. (Приложение 2) 4. Письменная проверка знаний: тестовый контроль знаний (Приложение 3) Совместная формулировка вывода о значении селекции в современном мире. V. Рефлексия. Рефлексия вслух по кругу: Закончите фразу: сегодня я узнал… было интересно… было трудно… я понял, что… теперь я могу… я приобрел… я научился… у меня получилось … я смог… меня удивило… мне захотелось… Домашнее задание: § 44, с.207-211; вопросы 1–7. Подготовить сообщение об истории создания породы ваших домашних питомцев (можно подготовить и провести дискуссию о ГМО). Повторить основные понятия генетики: ген, гетерозигота, гетерозис, фенотип, экстерьер, сорт, штамм, биотехнология и т.д. Итоги урока 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.
Автор(ы): Попова Н. А.
Скачать: Биология 9кл - Конспект.docxАвтор(ы): Попова Н. А.
Скачать: Биология 9кл - Приложение.docx
