Министерство образования Тверской области

ГБОУ СПО Торжокский государственный промышленно-гуманитарный колледж

Биология

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ТЕМА:

« Основные методы селекции. Биотехнология»

Преподаватель биологии высшей категории Т.В. Королёва

Торжок, 2014

Пояснительная записка

Цель методической разработки обобщение и углубление знаний, полученных на предыдущих этапах обучения; формирование научного мировоззрения, активной жизненной позиции по отношению к проблемам селекции, биотехнологии, закрепление знаний о генетической основе селекции, обучение методам практической работы, самостоятельного поиска, систематизации, обобщения научной информации.

Урок разработан с применением педагогической технологии В.М. Монахова и активного метода обучения (АМО).

Методическая разработка включает:

1. ИКУ (информационная карта урока)

2. Кроссворд «Основные методы селекции»

3. Интерактивная лекция

4. АМО: «Получение ДНК из клубники»

5.Учебный элемент

6. Презентация

ИКУ Тема: «Основные методы селекции. Биотехнология»

Тип урока: изучение новых знаний

Вид урока: комбинированный урок

Место проведения: кабинет химии

Время 1 час 30 мин.

Освоение знаний о методах селекции. Обеспечить усвоение базовых понятий сорт, порода, штамм, инбридинг, аутбридинг, массовый и индивидуальный отбор, биотехнология, генная инженерия, клонирование.	Развить познавательный интерес, память, мышление, интеллектуальные и творческие способности, умение работать с учебным элементом.	Воспитать научное мировоззрение. Расширить познания студентов о современных методах селекции.
Организационный момент. Приветствие. 2. Актуализация знаний (фронтальный опрос, кроссворд «Селекция» (Приложение). Интерактивная лекция. «Основные методы селекции. Биотехнология» (Приложение) 4. Получение молекулы ДНК из клубники 5. Работа с учебным элементом Вопросы (Приложение) 6. Проверка выполненных заданий, комментирование. 7. Что нового узнали на уроке. Рефлексия (совместное составление кроссворда) 8. Д.З. изучить конспект, подготовить сообщение	Методический инструментарий Средства - интерактивная доска Проектор, Презентации «Методы селекции», Учебный элемент «Методы селекции. Биотехнология» Модель молекулы ДНК Форма : индивидуальная Методы : Объяснительно-иллюстративный АМО . Выделение ДНК из клубники (2 ягоды клубники, 1 пакет для заморозки с застёжкой, полчашки воды, половина чайной ложки соли, 2 чайные ложки жидкости для мытья посуды, 1 бумажный фильтр для кофе, охлажденный изопропиловый спирт)	Результаты Называть –основные методы селекции; Основные задачи селекции; Основные направления биотехнологии Определять понятия: сорт, порода, штамм, инбридинг, аутбридинг, массовый и индивидуальный отбор, биотехнология, генная инженерия, клонирование. Использовать знания для решения познавательных задач

Вопросы для фронтального опроса

1. Наука о наследственности и изменчивости.

2. Участок молекулы ДНК.

3. Какая наука изучает клетку?

4. Наука о выведении новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

5. Как называется метод, при котором проводят различные скрещивания организмов? В результате образуются гибриды.

6. Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?

7. Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?

8. Как называется популяция растений искусственно созданная человеком?

9. Гетерозигота.

10.Гомозигота.

11. Как расшифровать ДНК?

12. Хромосомный набор человека? (2n? n?)

Приложение 1

Кроссворд

1. По горизонтали:

Так называется популяция растений искусственно созданная человеком?

1. По вертикали: Наука о выведении новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов

2. Как называется метод при котором проводят различные скрещивания организмов?

3. Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?

4. В основе этого метода, который используется до сих пор лежит концепция разработанная еще Ч.Дарвиным.

5. Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?

			4.о
	1 .с
			3 . п					5 .ш
2. г

Приложение 2

Интерактивная лекция

Началом селекции можно считать то время, когда человек начал одомашнивать диких животных и выращивать растения. Развитие селекции определялось применением все более совершенных методов управления наследственностью и изменчивостью организмов. Отдельные биотехнологические процессы (хлебопечение, виноделие и др.) известны с древних времен. Но наибольших успехов биотехнология достигла во второй половине ХХ в. и приобретает все большее значение для развития человеческой цивилизации.

Каковы же задачи, стоящие перед селекцией?

Задачи .
1.Повышение урожайности сортов и продуктивности животных.
2.Повышение устойчивости к заболеваниям.
3. Повышение качества продукции.
4.Пригодность для механизированного или промышленного выращивания и разведения.
5.Экологическая пластичность сортов и пород.

Основные методы селекции

Гибридизация бывает родственная и неродственная. Родственное скрещивание (инбридинг) приводит к появлению чистых линей (гомозиготы). При этом снижается жизнеспособность потомства. Пример, получение мясных пород птиц.

Неродственное скрещивание (аутбридинг) бывает внутривидовым и межвидовым. Пример, розы Мичурина (получал скрещиванием морозостойкие розы, желтые, синие, устойчивые к различным заболеваниям) .

Искусственный отбор (массовый и индивидуальный).

Массовый для растений и микроорганизмов. Индивидуальный для животных и самоопыляющих растений.

Биотехнология

Микроорганизмы - это группа прокариотических и эукариотических одноклеточных микроскопических организмов.

Наука, изучающая микроорганизмы, называется микробиологией.

Продуктивность диких форм бактерий невысокая, поэтому человек совершенствует и выводит новые штаммы.

В селекции микроорганизмов применяют традиционные и новейшие методы. К традиционным методам относят экспериментальный мутагенез и отбор по продуктивности.

Экспериментальный мутагенез - это воздействие на организм различных мутагенов с целью получения мутации. Этот метод имеет свои особенности при селекции бактерий:

У селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить бактерий

Значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют миллиарды клеток;

Более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении;

Простота генетической организации

Но возможности традиционной селекции ограничены. Успехи же таких наук как молекулярная биология и генетика в изучении микроорганизмов, а так же возрастающие потребности практического использования микробных продуктов привели к созданию новейших методов целенаправленного и контролируемого получения микроорганизмов с заданными свойствами.

клеточную и генную инженерию

Синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий. (слайд)

Генная инженерия. Совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой.

Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах вырабатывать некоторые « человеческие» белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим(использование в селекции растений, животных).

Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа американских биохимиков Стэнфордского университета во главе с Полом Бергом, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной (гибридной) ДНК. Эта молекула состояла из фрагментов кишечной палочки, группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухоли у обезьян. Такая рекомбинантная структура могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. За эту работу была присуждена Нобелевская премия Полу Бергу.

Основные методы генной инженерии были разработаны в конце 70-х годов. Их суть заключается во введении в организм нового гена.

Сегодня насчитывается более 100 наименований генетически модифицированных продуктов – «трансгенов» - это растения: соя, кукуруза, рис, картофель, помидоры, сахарная свекла, пшеница, горох, подсолнечник. и другие. Что касается животных, то их гораздо меньше. Например: светящийся в темноте кролик, получивший от медузы ген, лосось, живущий и в соленой и в пресной воде.

Клонирование. Клон – это ряд поколений наследственно однородных потомков одной особи. Черенкование малины или пересадка усов садовой земляники – это клонирование, только не на клеточном уровне.

Каков механизм появления ее на свет? У этой овечки нет отца, но зато 3 матери:

Овца породы Финский Дорсет, давшая свой генетический материал (из клеток тканей молочной железы этой взрослой овцы извлекли соматические ядра);

Овца породы шотландская черномордая, от которой взяли яйцеклетку (из её яйцеклетки удалили гаплоидное ядро и поместили в цитоплазму клетки без ядра диплоидное ядро из клетки первой овцы);

Овца – реципиент породы тоже шотландская черномордая, которая выносила за 148 дней знаменитого ягненка.

Из 256 попыток пересадки яйцеклеток – удалось только единожды.

К 2002 году сама Долли произвела на свет естественным способом 4 нормальных ягнят. Была кремирована в 2003 году.

Приложение 3

Получение молекулы ДНК из клубники

Оборудование: 2 ягоды клубники, 1 пакет для заморозки с застёжкой, полчашки воды, половина чайной ложки соли, 2 чайные ложки жидкости для мытья посуды, 1 бумажный фильтр для кофе, охлажденный изопропиловый спирт.

Ход работы

1. Поместить ягоды в пакет и раздавить руками в пюре (разрушение клеточных перегородок)

2. Добавить в воду соль (она повышает растворимость ДНК) и жидкость для мытья посуды (распускает клеточную мембрану и оболочку ядра). Осторожно взболтать и добавить в пакет с клубникой. Всё перемешать.

3. Пропустить смесь через фильтр для кофе в стеклянный или пластиковый стакан. Аккуратно выдавить из фильтра остатки жидкости.

4. Медленно влить в стакан изопропиловый спирт, с таким расчётом, чтобы он покрыл смесь слоем в толщиной в палец.

6. Примерно через минуту в слое спирта образуется сгусток светлой слизи- это и есть ДНК. Её можно извлечь деревянной палочкой.

Приложение 4

Учебный элемент

Основные методы селекции. Биотехнология

Цели:

Изучив данный учебный элемент, Вы будите знать:

Основные методы селекции.

Основные методы биотехнологии.

- Базовые понятия: сорт, порода, штамм, инбридинг, аутбридинг, массовый и индивидуальный отбор, биотехнология, генная инженерия, клонирование .

Сопутствующие учебные элементы и пособия:

УЭ «Строение клеток»

УЭ «Основы генетики»

Началом селекции можно считать то время, когда человек начал одомашнивать диких животных и выращивать растения. Развитие селекции определялось применением все более совершенных методов управления наследственностью и изменчивостью организмов.

Основные методы селекции – гибридизация и искусственный отбор.

Гибридизация бывает родственная и неродственная. Родственное скрещивание (инбридинг ) приводит к появлению чистых линей. При этом снижается жизнеспособность потомства.

Неродственное скрещивание (аутбридинг ) бывает внутривидовым и межвидовым.

Например, Мичурин Иван Владимирович для создания новых сортов путем селекции и скрещивания получал гибриды растений из отдаленных географических районов, притом сортов, не родственных друг другу, и скрещивал даже различные виды и семейства. Мичурин считал, что гибриды, получаемые таким путем, легче приспосабливаются к условиям внешней среды и успешнее акклиматизируются.

Искусственный отбор (массовый и индивидуальный)

Массовый характерен для растений и микроорганизмов. Индивидуальный для животных и самоопыляющих растений.

Полиплоидия , увеличение числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному (одинарному) числу хромосом; тип геномной мутации . Половые клетки большинства организмов гаплоидны (содержат один набор хромосом – n), соматические – диплоидны (2n). Организмы, клетки которых содержат более двух наборов хромосом, называются полиплоидами: три набора – триплоид (3n), четыре – тетраплоид (4n) и т. д.

Поскольку полиплоидные формы часто обладают ценными хозяйственными признаками, искусственную полиплоидизацию применяют в растениеводстве для получения исходного селекционного материала. С этой целью используют специальные мутагены (напр., алкалоид колхицин), нарушающие расхождение хромосом в митозе и мейозе. Получены урожайные полиплоиды ржи, гречихи, сахарной свёклы и др. культурных растений; стерильные триплоиды арбуза, винограда, банана популярны благодаря бессемянным плодам.

Биотехнология - наука об использовании живых организмов, их биологических особенностей и процессов жизнедеятельности в производстве необходимых человеку веществ.

Основным объектом, используемым в биотехнологических процессах, являются микроорганизмы.

К новейшим методам селекции относят генную инженерию . В генной инженерии используют два способа:

Выделение нужного гена из генома одного организма и внедрение его в геном бактерий;

Синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий.

Клонирование – это создание большого числа генетических копий одного индивидуума с помощью бесполого размножения. Клон – это ряд поколений наследственно однородных потомков одной особи. Черенкование малины или пересадка усов садовой земляники – это клонирование, только не на клеточном уровне.

В феврале 1997 году человечество было потрясено известием о генетическом клонировании овцы. Шотландский ученый Ян Вильмут с коллегами провели успешное клонирование овцы

Задания

I . Выпишите определения новых биологических понятий: инбридинг, аутбридинг, биотехнология, клонирование, полиплоидия.

II. Тест

1. Создание большого числа генетических копий одного индивидуума с помощью бесполого размножения – это

А) клонирование
Б) получение трансгенных организмов
В) создание чистых линий
Г) проявление гетерозиса

2. Искусственным переносом генов из одного организма в другой с целью получения более продуктивных трансгенных организмов занимается

А) генная инженерия
Б) клеточная инженерия
В) бионика
Г) микробиологическое производство

3. Отрасль хозяйства, которая производит различные вещества на основе использования микроорганизмов, клеток и тканей других организмов,-

А) бионика
Б) биотехнология
В) цитология
Г) микробиология

4. Какова роль клеточной инженерии в селекции растений

А) изменяет сроки размножения организмов
Б) изменяет природу ценных сортов
В) ускоряет сроки выведения сортов
Г) усиливает скорость роста организмов

5. Методы конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации, реконструкции используются в

А) генной инженерии
Б) клеточной инженерии
В) генетике
Г) бионике

III. Вопросы

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?

2. Знаменитый русский селекционер И.В. Мичурин вывел более 300 сортов плодовых и ягодных культур, на выведение же одного сорта требуется не менее 20 лет. Поэтому жизнь этого учёного - беспримерный подвиг, пример колоссального трудолюбия и патриотизма. Мало кому известно, что Мичурин занимался и селекцией цветов – роз, лилий. Голландцы предлагали большие деньги за лилию фиалкоцветную. Не продал… А каков метод получения этого растения, излюбленный мичуринский метод?

3. Всеми любимый виноград сорта кишмиш не имеет семечек, обладает раннеспелостью и приятным вкусом. Сорт Кишмиш Чёрный. Кишмиш белый овальный обладают хромосомным набором 4 п. Как называются такие растения, как можно получить растения с удвоенным набором хромосом?

4. Некоторые объекты сочинской олимпиады в 2014 году задели территорию Северо-Кавказского биосферного заповедника. С целью сохранения эндемичных растений этого заповедника, например иглицу колхидную, перевезли в город Волгоград, где их не только сохранят, но и увеличат их численность. Предложите метод, как это можно сделать.

5. Почему селекция основана на генетике?

Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель: продолжить у учащихся формирование знаний о селекции животных и растений.

Задачи:

• Обучающие :
  • продолжить формирование у учащихся знаний о селекции животных и растений.
  • познакомить учащихся с методами селекции животных и растений.
  • продолжить формирование умений анализировать и делать выводы при устном развернутом ответе.
• Развивающие :
  • способствовать развитию речи учащихся путем постановки вопроса, требующих развернутого и связного ответа.
  • создание условий для развития устной и письменной речи при индивидуальном устном и письменном опросе.
  • создать условия для развития произвольного внимания при объяснении нового материала
  • способствовать развитию наглядно-образного мышления при демонстрации презентации, наглядных материалов.
• Воспитывающие :
  • создать условия для воспитания у учащихся правильной научной картины мира
  • способствовать воспитанию у учащихся ответственного отношения к труду, за результаты труда.
  • создать условия для воспитания у учащихся положительной мотивации к учению через обоснование необходимости изучаемого материала в повседневной жизни.

Демонстрационное оборудование: мультемедийный проектор,презентация PowerPoint, фотографии животных, распечатанные на бумаге формата А4 эпиграфы.

План урока:

I. Организационный момент
II. Этап проверки домашнего задания
III. Объяснение нового материала
IV. Закрепление полученных знаний
V. Домашнее задание
VI. Подведение итогов урока

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

– Здравствуйте ребята, сегодня на уроке нам нужно изучить очень объемный материал. Поэтому давайте максимально сконцентрируемся на уроке и будем работать быстро. Итак, давайте вспомним к изучению какой темы мы приступили на прошлом уроке? (Селекция)
– Сегодня на уроке мы с вами должны:
– повторить основные понятия темы «Селекция»;
­– углубить материал по данной теме;
– а также вы должны показать мне какие вы трудолюбивые, добрые и внимательные.
– Вы готовы это сделать? (Да)

II. Этап проверки домашнего задания

– Итак, скажите пожалуйста, какая основная задача селекции как науки? (Выведение новых и совершенствование старых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.)
– Хорошо. А скажите, какая наука является теоретической базой селекции? (Генетика)
– А теперь подумайте, почему именно генетические знания играют большую роль в развитии селекции? (Потому что основой успеха селекционной работы в значительной степени является генетическое разнообразие исходного материала. В своей работе селекционеры стараются использовать все многообразие диких и культурных растений.)
– Правильно. На необходимость использовать в селекции растений все видовое многообразие флоры нашей планеты указывал еще академик Николай Иванович Вавилов (слайд 2) – выдающийся генетик и селекционер. Именно Николаем Ивановичем были выделены 8 центров происхождения культурных центров растений. Давайте вспомним, какие это центры. Обратите внимание, на слайде перечислены культурные растения, такое же задание и на карточках на ваших столах. Ваша задача записать на карточках центры их происхождения. (Слайд 3, Приложение 2 )

Учащиеся записывают в тетрадь центры происхождения растений.

– Время вышло. Поменяйтесь карточками. На след. Слайде красным цветом обозначены правильные ответы. Отметьте знаком «+» правильные ответы, знаком «–» – неверные. (Слайд 4)
– Кто сколько ошибок допустил?

Учащиеся называют количество ошибок.

– Для того чтобы дальше продолжать изучение темы нам нужно повторить основные термины. Мы будем с вами разгадывать кроссворд. У меня к вам просьба, не выкрикивайте ответы с места а поднимайте руки, если знаете правильный ответ т.к. самые активные получать за урок оценки. (Слайды 5-12)

Вопросы:

По вертикали:

• Так называется популяция растений искусственно созданная человеком? (Сорт)
• Как называется метод при котором проводят различные скрещивания организмов? (Гибридизация)

По горизонтали:

• В основе этого метода, который используется до сих пор лежит концепция разработанная еще Ч.Дарвиным.
• Так называется популяция животных искусственно созданная человеком?
• Так называется популяция микроорганизмов искусственно созданная человеком?

– Таким образом, какие 2 основных метода выделяют в селекции? (Отбор и гибридизация)
– Какие объекты изучают с помощью отбора и гибридизации? (Животных, растений, микроорганизмы)
– А вам известны методы селекции этих живых организмов? (Нет)
– Именно сегодня на уроке мы и познакомимся с особенностями селекции животных и растений, методами, применяемыми в их селекции, а о селекции микроорганизмов поговорим на следующем уроке. (Слайд 13)
– Откройте тетради и запишите тему сегодняшнего урока – «Селекция животных и растений» (Слайд 14)

III. Объяснение нового материала

– Примитивная селекция растений возникла одновременно с земледелием. Начав возделывать растения, человек стал отбирать, сохранять и размножать лучшие из них. Многие культурные растения возделывались примерно за 10 тысяч лет до нашей эры.
Селекционеры создали прекрасные сорта культурных растений. А какими методами они пользовались мы узнаем прочитав текст параграфа 65. У вас на столах распечатки со схемой такой же как на слайде. В схеме пропущено несколько методов селекции растений. Ваша задача, используя текст параграфа 65 на страницах 246-252 заполнить недостающие графы в таблице и кроме того привести пример на каждый вид скрещивания растений. (Слайд 15, Приложение 3 )
– Теперь проверим, что вы написали. Алена Иванова, прочитай пожалуйста, что получилось у тебя. (Алена читает) . Правильно, вот что у вас должно получиться… (слайд 16)
– Итак, мы познакомились с основными методами селекции растений. Как вы думаете отличаются ли методы селекции растений от методов селекции животных? (Нет…)
– Методы селекции животных те же,что и методы селекции растений, но при их применении селекционерам приходится учитывать ряд особенностей, характерных для животных.
– Скажите пожалуйста какие это особенности?

• Сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем
• Потомство, полученное от одной пары производителей невелико
• Высока селекционная ценность каждой особи

(Слайд 17)
– Сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем, в связи с этим при подборе селекционеру важно определить наследственные признаки, которые у производителей могут проявляться. Потомство, полученное от одной пары производителей невелико, поэтому возникает проблема максимально сохранить его. Следовательно, селекционная ценность каждой особи высока.
– Запишите пожалуйста в тетрадь основные особенности селекции животных, представленные на слайде 18

• Одомашнивание
• Гибридизация
• Отбор

– Одомашнивание началось более 10 тыс. лет назад. Его центры в основном совпадают с центрами многообразия и происхождения культурных растений. Одомашнивание способствовало резкому повышению уровня изменчивости у животных.
Гибридизация и индивидуальный отбор являются основными методами в селекции животных. Массовый отбор практически не применяется из-за небольшого количества особей в потомстве.
В селекции животных применяют 2 вида гибридизации.

Инбридинг – родственная гибридизация. Скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомство ведет к гомозиготности и часто сопровождается ослаблением животных, уменьшению их устойчивости к неблагоприятным условиям, снижению плодовитости. Тем не менее инбридинг применяют с целью закрепления в породе характерных хозяйственно ценных признаков.

Аутбридинг – неродственная гибридизация. Это скрещивание сопровождается строгим отбором, что позволяет усиливать и поддерживать ценные качества породы.
Сочетание – родственной и неродственной гибридизации широко применяется селекционерами для выведения новых пород животных.
Важным направлением в селекции животных является направление гетерозиса. Особенно широко явление гетерозиса применяется например в птицеводстве, например при получении бройлерных цыплят.
О новых видах животных мы узнаем б этом из доклада Красовской Анны.

Материал для виртуальной экскурсии

Сегодня мы попробуем провести «виртуальную» экскурсию среди некотрых пород домашних животных, а заодно и вспомним основные методы селекции животных.

1. Аутбридингом получены например, собаковолк

Собаки и волки скрещиваются довольно свободно. Волк – это пугливое животное с особенным поведение и развитым охотничьим инстинктом. Челюсти у него гораздо мощнее, чем у собаки. Поведение гибридов волка и собаки непредсказуемо.
Для того, чтобы приручить животное, обязательно нужна дрессировка

2. Инбридингом получены:

Тигролев – это помесь самца тигра и самки льва. Они имеют склонность к карликовости и обычно по размерам меньше своих родителей. Самцы бесплодны, в то время как самки порой могут приносить потомство.

Лигр – это помесь самца льва и самки тигра. Они являются самыми крупными из семейства кошачьих в мире. Самцы бесплодны, в то время как самки порой могут приносить потомство.

Левопард – это результат скрещивание самца леопарда с самкой льва. Голова животного похожа на голову льва, в то время как остальное тело больше напоминает леопарда. По размерам левопарды крупнее обычных леопардов, они любят карабкаться по деревьям и плескаться в воде.

3. У домашних животных наблюдается явление гетерозиса: при межпородных или межвидовых скрещиваниях у гибридов первого поколения происходит особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности. Классическим примером проявления гетерозиса является мул – гибрид кобылы и осла. Это сильное, выносливое животное, которое может использоваться в значительно более трудных условиях, чем родительские формы.

IV. Закрепление полученных знаний

V. Домашнее задание (Слайд 22)

1) Параграфы 65-66
2) Заполнить таблицу, используя текст параграфа 66

– Таким образом, сегодня на уроке, повторили основные понятия темы «Селекция», познакомились с методами селекции растений и методами селекции животных
– Спасибо за урок, до свиданья.

Тема урока:

Цели урока:

1.Сформировать представление о селекции как науке, познакомить с центрами происхождения культурных растений, определить практическое значение закона гомологических рядов для развития селекции.

2. В ходе урока продолжить формирование умений анализировать, обобщать полученные знания, продолжить развитие коммуникативной и информационной компетенции.

3. Сформировать уважительное отношение к труду ученых селекционеров на примере научной деятельности Вавилова Н.И.

Тип урока: Изучение нового материала.

Дидактическая цель: Добиваться осознания и изучения нового материала.

Организационный момент: Приветствие класса.

Побудительная мотивация: Одной из главных физиологических потребностей человека является - потребность в еде. Эта потребность была присуща первобытному человеку и человеку современному. В современном мире много стран, население которых, голодает и многие семьи не знают, что будет, есть их семья на обед. Это страны Африки и Латинской Америки. Продовольственная проблема - глобальная проблема человечества. Решить эту проблему помогает такая наука, как селекция, с которой мы сегодня и познакомимся.

Итак, тема нашего урока: Селекция – эволюция, направляемая человеком

Без знания основ генетики селекция как наука, не могла бы развиваться. Поэтому мы должны вспомнить основные понятия генетики

Актуализация: Работа с терминами в виде фронтального опроса.

Ген

Генетика

Генотип

Наследственность

Изменчивость

Фенотип

Мутации

Основная часть урока:

Все современные сорта растений и породы животных, без которых немыслима современная цивилизация, созданы человеком благодаря селекции.

Например:

1. Предком коровы является тур.

2. Предком Овцы мериноса является муфлон.

3. Предками Арабского жеребца и Владимирского тяжеловоза является дикая лошадь Прежевальского.

4. Предками различных пород собак является дикий волк.

Вопрос классу: Чем занимается наука селекция? Как дать определение этой науке?

(Заслушиваются ответы)

Определение записывается в тетрадь.

Селекция - это наука о методах создания новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками.

Сейчас на несколько минут мы представим, что мы селекционеры.

Первый ряд обдумывает ответ на первое задание, второй ряд на второе задание. Время 2 минуты.

Первое задание: Представьте, что вы селекционеры, вам необходимо создать новый сорт томатов, которые будут выращиваться для приготовления томатного сока? Какими признаками бы вы наделили свой сорт? Почему?

Второе задание: Вам необходимо вывести новый сорт томата, пригодного для механизированной уборки плодов. Какими признаками вы наделили бы свой сорт? Почему?

Человеку для разных целей необходимы разные признаки. В первом случае это вкусовые качества томата, во втором случае это форма и размер.

Как человек может сформировать фенотипические признаки?

Может ли человек воздействовать на генотип?

Какие мутагенные факторы вам известны? (колхицин, рентген, ультрафиолет)

Итог: Человек может способствовать возникновению мутаций и отбирать нужные ему признаки. Этим и занимается наука селекция.

Выдающийся селекционер Николай Иванович Вавилов сказал, что: «Селекция – это эволюция, направляемая волей человека».

В чем заслуга этого выдающегося человека мы сейчас узнаем из рассказа.

Выступление ученика:

Николай Иванович Вавилов выдающийся генетик и селекционер.

В поисках исходного материала для получения новых гибридов растений Н.И. Вавилов организовал в 20-30-е годы десятки экспедиций по всему миру. Во время этих экспедиций было собрано более 1500 видов культурных растений и огромное количество их сортов.

В настоящее время эта уникальная коллекция хранится во всероссийском институте растениеводства и используется селекционерами в их практической работе.

Так, например, известный сорт озимой пшеницы Безостая-1 был получен в результате гибридизации аргентинской пшеницы из коллекции Н.И. Вавилова с отечественными сортами.

Анализируя собранный материал, Николай Иванович Вавилов заметил, что в некоторых районах наблюдается очень большое разнообразие сортов определенных видов культурных растений, а в других районах такого разнообразия нет. Ученый предположил, что район наибольшего генетического разнообразия является центром его происхождения и одомашнивания. На карте показаны восемь центров происхождения важнейших культурных растений. Эти центры совпадают с очагами человеческой культуры.

Вопросы классу:

1. С какой целью Вавилов Н.И. организовал в 20-30 годы десятки экспедиций по всему миру?

2. Какой вывод был сделан ученым, после анализа собранного материала?

Задание: Сейчас вам предлагается на основе текста ст.123-125 учебника заполнить таблицу: (10 мин.)

Центры происхождения

Название растений

1.Индийский

Рис, цитрусовые, огурцы, баклажаны

2. Китайский

Просо, соя, гречиха, вишня, слива

3. Среднеазиатский

Пшеница, горох, бобы, лен, чеснок

4. Преднеазиатский

Рожь, ячмень, инжир, роза

5. Средиземноморский

Капуста, маслины, свекла, клевер

6. Абиссенский

Сорго, бананы

7. Центральноамериканский

Кукуруза, тыква, хлопчатник, перец

8. Южноамериканский

Томаты, картофель, ананас, фасоль

После работы с текстом, ученикам показываются овощи и фрукты, а ученики показывают этот центр на карте.

Перец – Центральноамериканский

Банан – Абиссенский

Томат – Южноамериканский

Апельсин – Индийский

Роза – Переднеазиатский

Лимон - Индийский

Кроме центов происхождения культурных растений Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов.

«Генетически близкие роды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других родственных видов и родов» (записывается в тетрадь).

Практическое значение : Есть такое растение люпин (семейства Бобовые) которое содержит много белка. Растение могло быть ценной кормовой культурой, если бы в семенах этого растения не содержался ядовитый алкалоид. Согласно закону гомологических рядов безалкалоидные мутации должны быть у люпина. Такая форма была найдена и послужила основой для создания ценного сорта сладкого безалкалоидного люпина.

Этот закон позволяет предсказать существование диких растений с признаками, ценными для селекционной работы.

Сегодня мы получили представление об еще одной биологической науке – селекции.

Давайте подведем итоги.

Закрепление:

1.Почему селекцию называют сестрой генетики?

2. Что открыл Вавилов Н.И.?

3. Какие проблемы поможет решить человечеству селекция?

Домашнее задание:

Параграф

Письменно ответить на вопрос:

«В чем практическое значение для биологии закона гомологических рядов?»

искусственный отбор .

Массовый отбор

При индивидуальном отборе

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

В основе селекционного процесса лежит искусственный отбор .

Искусственный отбор – это выбор человеком наиболее ценных для него особоей животных и растений данного вида, породы или сорта для получения от них потомства с желаемыми свойствами.

В сочетании с генетическими методами он позволяет создавать сорта, породы и штаммы с заранее определенными признаками и свойствами. В селекции различают два основных типа отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор - это выделение группы особей по внешним, фенотипическим признакам без проверки их генотипа.

Массовый отбор наиболее эффективен в отношении качественных признаков, контролируемых одним или несколькими генами. Вместе с тем он редко бывает успешным по полигенным признакам с низким коэффициентом наследования.

При индивидуальном отборе (по генотипу) получают и оценивают потомство каждого отдельного растения или животного в ряду поколений при обязательном контроле наследования интересующих селекционера признаков. На последующих этапах отбора используют только тех особей, которые дали наибольшее число потомков с высокими показателями. В результате появляется возможность оценивать наследственные качества отдельных особей, т. е. способность передавать свойства потомству.

Значение индивидуального отбора особенно велико в тех отраслях сельскохозяйственного производства, где имеется возможность получения от одного организма большого количества потомков. Так, используя искусственное осеменение, от одного быка можно получить до 35000 телят с помощью глубокого замораживания семени, сохраняющегося долгие годы. Поэтому уже теперь во многих странах мира существуют банки спермы животных с ценными генотипами.

Отбор в селекции отличается наибольшей эффективностью в том случае, если он сочетается с определенными типами скрещиваний.

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

В основе селекционного процесса лежит искусственный отбор .

Искусственный отбор – это выбор человеком наиболее ценных для него особоей животных и растений данного вида, породы или сорта для получения от них потомства с желаемыми свойствами.

В сочетании с генетическими методами он позволяет создавать сорта, породы и штаммы с заранее определенными признаками и свойствами. В селекции различают два основных типа отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор - это выделение группы особей по внешним, фенотипическим признакам без проверки их генотипа.

Массовый отбор наиболее эффективен в отношении качественных признаков, контролируемых одним или несколькими генами. Вместе с тем он редко бывает успешным по полигенным признакам с низким коэффициентом наследования.

При индивидуальном отборе (по генотипу) получают и оценивают потомство каждого отдельного растения или животного в ряду поколений при обязательном контроле наследования интересующих селекционера признаков. На последующих этапах отбора используют только тех особей, которые дали наибольшее число потомков с высокими показателями. В результате появляется возможность оценивать наследственные качества отдельных особей, т. е. способность передавать свойства потомству.

Значение индивидуального отбора особенно велико в тех отраслях сельскохозяйственного производства, где имеется возможность получения от одного организма большого количества потомков. Так, используя искусственное осеменение, от одного быка можно получить до 35000 телят с помощью глубокого замораживания семени, сохраняющегося долгие годы. Поэтому уже теперь во многих странах мира существуют банки спермы животных с ценными генотипами.

Отбор в селекции отличается наибольшей эффективностью в том случае, если он сочетается с определенными типами скрещиваний.

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

При инбридинге

Аутбридинг двух форм

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Методы гибридизации (типы скрещивания) в селекции . Все разнообразие типов скрещиваний сводится к инбридингу (родственное скрещивание) и аутбридингу(неродственное скрещивание).

При инбридинге в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство (отец - дочь, мать - сын, двоюродные братья - сестры и т. д.). Этот тип скрещивания применяют в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние и, как следствие, закрепить хозяйственно ценные признаки, сохраняющиеся у потомков. Такое скрещивание в определенной степени аналогично самоопылению у растений, которое также приводит к повышению гомозиготности.

Вместе с тем при инбридинге часто наблюдается ослабление животных, их постепенное вырождение, обусловленное гомозиготизацией рецессивных аллелей.

Аутбридинг – это скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций. Получается бесплодное потомство. Аутридинг бывает двух форм : внутрисортовая гибридизация и отдаленная гибридизация. Отдаленная гибридизация характеризуется скрещиванием организмов, относящихся к разным видам растений и животных.

Аутбридинг повышает уровень гетерозиготности потомства и гетерогенности популяции.

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Полиплоидия. полиплоидии

Мутагенез

Основными методами селекции являются: отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Полиплоидия. При создании новых сортов растений селекционерами широко используется метод полиплоидии , который приводит к увеличению размеров клеток и всего растения вследствие умножения числа наборов хромосом. Кроме того, избыток хромосом повышает их устойчивость к патогенным организмам (вирусам, грибам, бактериям) и ряду других неблагоприятных факторов, например к радиации: при повреждении одной или даже двух гомологичных хромосом остаются неповрежденными другие такие же.

Около 80 % современных культурных растений являются полиплоидами. Так, триплоидная сахарная свекла отличается от обычной не только большей урожайностью вегетативной массы и более крупными размерами корнеплодов, но и повышенной их сахаристостью, а также устойчивостью к болезням.

Мутагенез . Спонтанные мутанты используются преимущественно в селекции растений. Так, на основе мутанта желтого безалкалоидного люпина получено несколько сортов сладкого люпина, которые выращивают на корм скоту. Люпин, содержащий алкалоиды, для этой цели непригоден, поскольку животные его не едят.

В последние десятилетия во многих странах мира развернуты работы по получению индуцированных мутантов. Индуцированные рентгеновыми лучами мутанты были выделены у многих злаков (ячменя, пшеницы, ржи и др.). Они отличаются не только повышенной урожайностью, но и укороченным побегом. Такие растения устойчивы к полеганию и имеют заметные преимущества при машинной уборке. Кроме того, короткая и прочная соломина позволяет вести дальнейшую селекцию на увеличение размера колоса и массы семян без опасения, что повышение урожая зерна приведет к полеганию растений.

ГОБУ СПО ВО «Воронежский техникум строительных технологий»

План-конспект учебного занятия по дисциплине «Биология» для студентов 1 курса

Тема: «Основные методы селекции. Учение Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений».

Разработала: преподаватель дисциплины «Биология»

Дата проведения: « » ________________ 20___ г.

Цели: Сформировать знания учащихся о селекции как науке, определить цели и задачи науки селекции и познакомить учащихся с центрами происхождения культурных растений, научить находить их по географической карте; сформировать уважительное отношение к труду ученых селекционеров на примере , представление об основных методах селекционной работы с растениями, животными и микроорганизмами и их использовании в с/х практике; дать учащимся новые понятия о гетерозисе, инбридной депрессии, инбридинге, особенностях отдаленной гибридизации; отрабатывать умения применять знания закономерностей наследственности и изменчивости для обоснования методов селекции, сравнения сортов, пород, форм отбора и формулирования выводов; показать учащимся достижения отечественной селекции и дельнейшие перспективы развития этой области науки и практики; продолжить формирование умений анализировать, сравнивать, обобщать и систематизировать, отработать умение учащихся работать с текстом учебника, гербарием.

Тип урока: Изучение нового материала.

Методическое обеспечение урока:

А) Учебные пособия: учебник «Общая биология» 10-11 класс; раздаточный материал – муляжи и картинки, иллюстрирующие многообразие сортов культурных растений и пород домашних животных; материал для выполнения исследовательской работы по центрам происхождения культурных растений; атласы.

Б) Средства контроля: опрос; выполнение исследовательской работы для закрепления материала по центрам происхождения культурных растений.

Основные понятия урока:

Селекция, сорт, порода, штамм, одомашнивание (доместикация), отбор (искусственный, естественный, индивидуальный, массовый), гибридизация, инбридинг, аутбридинг, мутагенез, полиплоидия, гетерозис (гибридная мощь), экстерьер, инбредная депрессия, биотехнология.

Ход урока:

Оргмомент Изучение новой темы.

Ребята, давайте с вами ответим на вопросы?

Что такое селекция? Для чего селекции необходимо знание законов наследственности и изменчивости? Почему селекцию можно назвать эволюцией, направляемой желаниями и трудом человека? Каковы основные направления ?

В ходе краткой беседы обнаруживается дефицит знаний по заданной теме. На основе этого формулируется тема и задачи занятия.

Селекция – наука об улучшении уже существующих и о выведении новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку свойствами. Название этой науки происходит от лат. слова «selectio» - отбор.

Как род практической деятельности человека селекция возникла на заре человеческой культуры. Однако селекция стала наукой сравнительно недавно. Теория селекции стала успешно развиваться благодаря эволюционной теории Ч. Дарвина о творческой роли отбора, а затем на основе генетики.

Итогом селекционных работ являются сорт растений, порода животных, штамм микроорганизмов.

(преподаватель показывает муляжи гибридов культурных растений, породы собак, кошек)

Сорт растений или порода животных – это совокупность особей одного вида, созданная в результате селекции и обладающая определенными, передающимися по наследству, биологическими, хозяйственными признаками и свойствами.

Штамм – совокупность микроорганизмов.

Целенаправленной селекционной работе предшествовал период одомашнивания животных и окультуривания растений. Первые попытки одомашнивания были предприняты людьми еще 10–12 тыс. лет назад, а возможно, и ранее, когда древними охотниками были уничтожены крупные млекопитающие (основные объекты промысла), и охота перестала обеспечивать людей продуктами питания в достаточной степени. Домашний кролик был одомашнен лишь в Средневековье, сахарная свекла в XIX в., мята – в XX в.

Как наука селекция окончательно оформилась благодаря трудам Ч. Дарвина. Он проанализировал огромный материал по одомашниванию животных и введению в культуру растений и на этой основе создал учение об искусственном отборе. В настоящее время селекция является важнейшим родом практической деятельности человека, итогом которой стали все имеющиеся сегодня сорта культурных растений, породы домашних животных и штаммы полезных микроорганизмов.

Научной основой современной селекции выступает генетика, в частности такие ее разделы, как теории гена и мутаций, молекулярные основы наследственности, учение о роли среды в фенотипическом проявлении генетической информации, теория отдаленной гибридизации, экологическая генетика и др.

Задачи современной селекции:

– повышение урожайности и продуктивности уже существующих сортов и пород;
– выведение новых сортов и пород;
– улучшение качества продукции;
– повышение устойчивости сортов и пород к заболеваниям;
– повышение экологической пластичности сортов и пород;
– выведение сортов и пород, пригодных для механизированного или промышленного выращивания и разведения и др.

Основные методы селекции: (заполнение таблицы)

Методы селекции	Селекция животных	Селекция растений
Подбор родительских пар:	По хозяйственно ценным признакам и по экстерьеру (совокупности фенотипических признаков)	По месту их происхождения (географически удаленных или генетически отдаленных)
Гибридизация: А) неродственная (аутбридинг) Б) близкородственная (инбридинг)	Скрещивание отдаленных пород, отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Получается бесплодное потомство. – у отдаленных гибридов обычно невозможен нормальный ход созревания половых клеток; – хромосомы обоих родительских видов растений настолько несхожи между собой, что они оказываются неспособными конъюгировать, в результате чего не происходит нормальной редукции их числа, нарушается процесс мейоза.	Внутривидовое, межвидовое, межродовое скрещивание, ведущее к гетерозису, для получения гетерозиготных популяций, а также высокой продуктивности.
Скрещивание между близкими родственниками для получения гомозиготных (чистых) линий с желательными признаками.	Самоопыление у перекрестноопыляющихся растений путем искусственного воздействия для получения гомозиготных (чистых) линий.
+ инбридинга: повышается гомозиготность особей (для быстрого выявления нужного признака) Быстро выявляет дефекты, которые можно устранить из Аа организмов. Стабилизирует генетический материал и генетические задатки организма. Дает возможность точнее прогнозировать потомство. - инбридинга: 1) малейшая ошибка повышает гомозиготность особи. 2) продолжительный инбридинг ослабляет физические характеристики и экстерьер, понижает жизнеспособность, приводит к неблагоприятному эффекту, снижению жизнеспособности организмов, получившему название инбредная депрессия. 3) не обогащает генотип популяции.
Отбор: А) массовый Б) индивидуальный	Не применяется.	Применяется в отношении перекрестноопыляющихся растений.
Применяется жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру.	Применяется в отношении самоопыляющихся растений, выделяются чистые линии – потомство одной самоопыляющейся особи.
Метод испытания производителей по потомству	Используют метод искусственного осеменения от лучших самцов-производителей, качества которых проверяют по многочисленному потомству.	Не применяется.
Экспериментальное получение полиплоидов	Не применяется.	Применяется в генетике и селекции для получения более продуктивных, урожайных форм.
Индуцированный мутагенез	Применяется с целью получения исходного материала.	Практически не применяется.

Отбор, производимый человеком на основе наследственной изменчивости с целью создания пород и сортов, называется искусственным. В зависимости от способа размножения вида, искусственный отбор может быть массовым или индивидуальным.

Массовый отбор проводится по внешним, фенотипическим, признакам в популяциях растений и животных.

Массовый отбор может быть эффективен, когда особи выделяются по качественным, просто наследуемым, признакам (белый или красный цветок, рогатое или безрогое животное и др.). Его обычно применяют для перекрестноопыляемых растений. Так, например, были получены новые сорта ржи, в частности сорт Вятка.

При индивидуальном отборе выбирают отдельную особь с интересующим человека признаком и получают от нее потомство.

Индивидуального отбора - точная оценка генотипа при анализе индивидуальных потомков. При отборе особей по количественным признакам, которые наследуются, как правило, очень сложно (количество зерен в колосе пшеницы, жирность молока коровы и др.), где нужна предельно точная оценка генотипа, наиболее эффективен индивидуальный отбор.

Отбор особей с нужными человеку наследственными изменениями приводит к созданию совершенно новых сортов и пород, т. е. никогда ранее не существовавших органических форм с признаками и свойствами, сформированными самим человеком. В этом заключается творческая роль искусственного отбора.

(учащиеся сравнивают виды отбора и заполняют таблицу)

Таблица 2. Сравнение искусственного и естественного отбора

Показатели	Естественный отбор	Искусственный отбор
Исходный материал для отбора		Индивидуальные признаки организма
Отбирающий фактор		Условия среды
Путь благоприятных изменений	Отбираются, становятся производительными	Остаются, накапливаются, передаются по наследству
Путь неблагоприятных изменений	Отбираются, бракуются, уничтожаются	Уничтожаются в борьбе за существование
Характер действия	Творческий – направленное накопление признаков на пользу человеку	Творческий – отбор приспособительных признаков на пользу особи, популяции, вида, приводящий к возникновению новых форм
Результат отбора	Новые сорта растений, породы животных, штаммы микроорганизмов	Новые виды
Формы отбора	Массовый, индивидуальный, бессознательный, методический	Движущий, стабилизирующий, дестабилизирующий, дизруптивный, половой

Явление гибридной силы и его генетические основы

Более высокая жизнеспособность, продуктивность гибридов первого поколения по сравнению со скрещиваемыми родительскими формами получила название гетерозис. Гетерозис может возникать при скрещивании пород у животных, сортов и чистых линий у растений.

Индуцированный мутагенез, полиплоидия и их использование в селекции растений

Индуцированный мутагенез основан на воздействии различных излучений и химических мутагенов на организм для получения мутаций. Мутагены позволяют получить широкий спектр разнообразных мутаций. Из 1 тыс. искусственно полученных мутаций 1–2 тыс. оказываются полезными. Но в этом случае необходим жесткий индивидуальный отбор мутантных форм и дальнейшая работа с ними.

Методы мутагенеза успешно применяют в селекции растений. Известный сорт яровой пшеницы Новосибирская 67 был получен в Институте и генетики СО РАН после обработки семян исходного материала сорта Новосибирская 7 рентгеновскими лучами. Этот сорт обладает короткой и прочной соломиной, что предохраняет растения от полегания в период уборки урожая.

В селекции растений находит широкое применение и метод получения полиплоидных форм. Полиплоидия является разновидностью геномной мутации и заключается в кратном по сравнению с гаплоидным увеличении набора хромосом. Полиплоидные формы можно получить, обрабатывая колхицином семена в период их прорастания.

Кратное увеличение числа хромосом сопровождается возрастанием массы семян и плодов, что ведет к повышению урожайности сельскохозяйственных растений.

К середине прошлого века возникла новая отрасль промышленности – микробиологическая, которая использует одноклеточные грибы, бактерии для производства сложных органических веществ. Микробиологическая промышленность является составной частью биотехнологии.

К биологическим особенностям микроорганизмов, учитываемым в селекции, следует отнести:

– высокую скорость размножения;
– большую частоту появления мутаций;
– неоднородность штамма и эффективность отбора.

«Воронежский техникум строительных технологий»

для организации исследовательской деятельности студентов по теме

дисциплины Биология

Руководители:

Подготовка исследовательской работы:

Деятельность преподавателя:

Преподаватель определяет:

тему исследовательской работы: «Происхождение центров культурных растений» цель исследовательской работы: выявить условия, необходимые для формирования крупного очага происхождения культурных растений, места их происхождения, а также отработать графические навыки нанесения на контурную карту центров происхождения культурных растений. срок подготовки работы: исследовательская работа рассчитана на работу в течение 1 недели. Срок предоставления результатов работы – февраль. рекомендует базовую литературу:

Биология. Общая биология. Базовый уровень: учеб. для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений / , ; под ред. Акад. РАЕН, проф. . – 9-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2013. – 381, с.: ил. Андреева. 10-11 классы: учеб. для образоват. учреждений (базовый уровень) / . – 6-е изд., испр. – М.: Мнемозина, 2013. – 327 с.: ил. Сайт «Я иду на урок биологии» создан на основе материалов журнала «Биология» Издательского дома «Первое сентября» [Электронный ресурс]: «Первое сентября», 2002 – Режим доступа: http://bio.1september. ru/article. php? ID=200202410 – Загл. с экрана

оказывает консультативную помощь при формировании работы: формирует структуру исследовательской работы:

Знакомство с центрами происхождения культурных растений и их многообразием по (Приложение 1). Работа с выданным преподавателем гербарным материалом, определение их центров происхождения и географического положения, заполнение таблицы 1 «Культурные растения». Нанесение центров происхождения культурных растений по на контурную карту (рис.1). Оформление контрольных вопросов, выводов по работе.

Деятельность студентов:

Подбирают и изучают литературу по теме, обрабатывают фактический материал, оформляют исследовательскую работу по выданному плану с развернутыми контрольными вопросами, выводами, сдают на контроль преподавателю в установленный срок. Порядок сдачи и защиты проектной работы:

Работа сдается на проверку преподавателю за 1 неделю до зачетного срока. При оценке работы преподаватель учитывает:

Соответствие содержания теме;

Правильность заполнения таблицы, оформление контурной карты с центрами происхождения культурных растений;

Связанность, логичность и полноту ответов на контрольные вопросы, грамотность оформления выводов по работе.

Общая оценка за исследовательскую работу выставляется с учетом оценок за работу, качество выполнения.

Приложение 1

Географические центры происхождения культурных растений

Учение об исходном материале является основой современной селекции. Исходный материал служит источником наследственной изменчивости – основы для искусственного отбора. установил, что на Земле существуют районы с особенно высоким уровнем генетического разнообразия культурных растений, и выделил основные центры происхождения культурных растений (первоначально выделил 8 центров, но затем сократил их число до 7).

Для возникновения крупного очага происхождения культурных растений считал необходимым условием, кроме богатства дикорастущей флоры видами, пригодными для возделывания, наличие древней земледельческой цивилизации.

Для каждого центра установлены характерные для него важнейшие сельскохозяйственные культуры.

1. Южноазиатский тропический центр (около 50%) – включает территории тропической Индии, Индокитая, Южного Китая и островов Юго-Восточной Азии. Не менее одной четверти населения земного шара до сих пор живет в тропической Азии. В прошлом относительная населенность этой территории была еще более значительной. Из этого центра ведет начало около одной трети возделываемых в настоящее время растений. Это родина таких растений, как рис, сахарный тростник, чай, лимон, апельсин, огурец, черный перец, банан, баклажан, а также большого количества тропических плодовых и овощных культур.

2. Восточноазиатский центр (20%) – включает умеренные и субтропические части Центрального и Восточного Китая, Корею, Японию и большую часть о. Тайвань. На этой территории живет примерно также около одной четверти населения Земли. Около 20% всей мировой культурной флоры ведет начало из Восточной Азии. Это родина таких растений, как соя, просо, овес, хурма, редька, персик, чай и многих других овощных и плодовых культур.

3. Юго-западноазиатский центр (14%) – включает территории внутренней нагорной Малой Азии (Анатолии), Ирана, Афганистана, Средней Азии и Северо-Западной Индии. Сюда же примыкает Кавказ. Родина мягких пшениц, ржи, овса, ячменя, гороха, чечевицы, льна, конопли, яблони, дыни, груши, сливы, миндаля, граната, инжира, лука, чеснока, моркови, репы, свеклы, дыни.

В исключительном видовом разнообразии здесь сосредоточены дикие родичи пшеницы, ржи и различных европейских плодовых. До сих пор здесь можно проследить для многих видов непрерывный ряд от культурных до диких форм, т. е. установить сохранившиеся связи диких форм с культурными.

4. Средиземноморский центр – включает страны, расположенные по берегам Средиземного моря. Этот замечательный географический центр, характеризующийся в прошлом величайшими древнейшими цивилизациями, дал начало приблизительно около 11 % видов культурных растений. Среди них такие как твердые пшеницы, капуста, свекла, морковь, укроп, петрушка, лавр, малина, виноград, клевер, вика, лен, маслина, множество других овощных и кормовых культур.

5. Абиссинский центр. Общее число видов культурных растений, связанных по своему происхождению с Абиссинией, не превышает 4% мировой культурной флоры. Абиссиния характеризуется рядом эндемичных видов и даже родов культурных растений. Среди них такие, как кофейное дерево, кунжут, хлопчатник, финиковая пальма, масличная пальма, арбуз, хлебный злак тэфф, своеобразное масличное растение нуг, особый вид банана.

6. Центральноамериканский центр, охватывающий обширную территорию Северной Америки, включая Южную Мексику. В этом центре можно выделить три очага:

Из Центральноамериканского центра ведет начало около 8% различных возделываемых рас­тений, таких, как кукуруза, подсолнечник, американские длинноволокнистые хлопчатники, какао (шоколадное дерево), табак, махорка, орех, ряд видов фасоли, тыквенных, многих плодовых (гвайява, аноны и авокадо).

7. Андийский центр (Южноамериканский), в пределах , приуроченный к Андийскому хребту. Это родина картофеля, томата, кукурузы, ячменя, арахиса, тыквы, ананаса, гевеи. Отсюда ведут начало хинное дерево и кокаиновый куст.

Как видно из перечня географических центров, начальное введение в культуру подавляющего числа возделываемых растений связано не только с флористическими областями, отличающимися богатой флорой, но и с древнейшими цивилизациями. Лишь сравнительно немногие растения введены в прошлом в культуру из дикой флоры вне перечисленных основных географических центров. Семь географических центров соответствуют древнейшим земледельческим культурам. Южноазиатский тропический центр связан с высокой и индокитайской культурой. Новейшие раскопки показали глубокую древность этой культуры, синхронной передне-азиатской. Восточноазиатский центр связан с древней китайской культурой, а Юго-западно-азиатский – с древней культурой Ирана, Малой Азии, Сирии, Палестины и Ассиро-Вавилонии. Средиземноморье за много тысячелетий до нашей эры сосредоточило этрусскую, эллинскую и египетскую культуры. Своеобразная абиссинская культура имеет глубокие корни, вероятно совпадающие по времени с древней египетской культурой. В пределах -американский центр связан с великой культурой майя, достигшей до Колумба огромных успехов в науке и искусстве. Андийский центр в Южной Америке сочетается в развитии с замечательной доинкской и инкской цивилизациями.

выделил группу вторичных культур, которые произошли от сорняков: рожь, овес и др. установил, что «важным моментом при оценке материала для селекции является наличие в нем разнообразия наследственных форм». различал следующие группы исходных сортов: местные сорта, иноземные и инорайонные сорта. При разработке теории интродукции (внедрения) инорайонных и иноземных сортов «необходимо отличать первичные очаги формообразования от вторичных». Например, в Испании обнаружено «исключительно большое число разновидностей и видов пшениц», однако это объясняется «привлечением сюда многих видов из разных очагов». придавал большое значение новым гибридным формам. Разнообразие генов и генотипов в исходном материале назвал генетическим потенциалом исходного материала.

Исследовательская работа

«Происхождение центров культурных растений»

студента(-тки) группы ________ ____________________________________

группа ФИО

Цель: выявить условия, необходимые для формирования крупного очага происхождения культурных растений, места их происхождения, а также отработать графические навыки нанесения на контурную карту центров происхождения культурных растений.

Оборудование: гербарий культурных растений, контурная карта мира, цветные карандаши, простой карандаш, ластик.

Ход исследования:

Задание №1. Культурные растения Таблица 1.

Задание №2. Центры происхождения культурных растений (по). Рис. 1

Условные обозначения: (названия центров)

I - ___________________________________________________________ V - ____________________________________________________________

II - ___________________________________________________________ VI - ___________________________________________________________

III - ___________________________________________________________ VII - ___________________________________________________________

IV - ___________________________________________________________

Ответы на контрольные вопросы:

1. Какие условия необходимы для формирования крупного очага происхождения культурных растений?

2. Из исследований, проведенных, видно, что очагами происхождения многих культурных растений были не равнинные, а горные районы. Как вы можете объяснить этот факт?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Результаты исследования (вывод):

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Проверила: ______________ / _________________________ / Оценка за работу: ______ /___________________/

роспись ФИО преподавателя оценка расшифровка