Конспект уроку: Особливості селекції рослин, тварин і мікроорганізмів

Привітання, перевірка готовності учнів до уроку. Перевірка відсутніх.

Бесіда

1. Які центри походження й різноманітності встановив Вавілов?
2. Назвіть представників кожного з центрів?
3. Які ви знаєте райони одомашнення і походження порід свійських тварин?
4. Які ссавці були одомашнені людиною першими? Назвіть їх предків та райони одомашнення.

Доповіді учнів

Учні виступають зі своїми доповідями про одомашнення людиною порід свійських тварин.

Спробуйте самі запропонувати які-небудь методи селекції:

— рослин;

— тварин;

— мікроорганізмів.

На які особливості організмів необхідно зважати при їхній селекції?

Розповідь учителя

Селекція рослин

Основне завдання селекції рослин — підвищення врожаїв у рослинництві шляхом створення високопродук¬тивних сортів.

У рослинництві незрідка застосовують добір. Відомі два види штучного добору: масовий та індивідуальний.

За масового добору від індивідуумів даної популяції, які мають найбільше бажаних якостей, одержують нащадків. Після повторного посіву знову відбирають рослини, з потрібними ознаками. Сорт, отриманий у такий спосіб, є генетично однорідним.

За індивідуального добору від кожного індивідуума одержу¬ють окремих нащадків, у яких просліджуються якості вихідного індивіда. Отримане покоління генетично однорідне. Індивідуаль¬ний добір найчастіше застосовують серед самозапильних рослин для одержання чистих ліній. Чиста лінія — це група індивідуумів, виведених від одного гомозиготного індивідуума шляхом самоза-пилення. Усі лінії мають той самий генний склад і являють собою дуже цінний вихідний матеріал для селекції.

Завдання: Погляньте на мал. 96 підручника «Селекція капусти» та подумайте, які з ознак кожного виду намагалися намагалися вивести?

В селекції рослин використовують різноманітні форми гібридизації, такі як споріднене, неспоріднене і міжвидове схрещення. Як вже відомо, міжвидові гібриди у рослин досить часто безплідні. Проте можна їх розмножувати й вегетативно чи з допомогою самозапилення. Окрім того, безпліддя у міжвидових гібридів рослин можна долати, подвоюючи кількість хромосом, створюючи таким чином поліплоїдні форми. Дані форми порівняно із вихідними диплоїдними, більші за розмірами, підвищена у них життєздатність й продуктивність. Поліплоїдні набори хромосом (у порівнянні з спорідненими дикими представниками) мають різноманітні культурні рослини, зокрема картопля, суниці, окремі сорти цукрового буряка чи м'якої пшениці. В останній час створено високопродуктивні поліплоїдні сорти у жита, гречки, проса, кукурудзи, льону й кавунів.

Широко використовують в селекції рослин щеплення – це особливий спосіб штучного об'єднання частин різних рослин. Пригадаємо, що частину рослини, котру прищеплюють, звуть прищепою, а рослину, до котрої її прищеплюють, - підщепою. Щеплення відрізняється від гібридизації тим, що призводить лише до неспадкових змін у фенотипі прищепленої рослини, так як генотипи прищепи і підщепи не змінюються. Щеплення використовують з різною метою. Зокрема для підсилення бажаних змін у фенотипі внаслідок поєднання різних властивостей прищепи і підщепи та поширення їх на увесь новостворений організм

Більшість сортів плодових культур - це наслідок мутацій в нестатевих клітинах, саме тому при розмноженні насінням повертаються вони до фенотипів батьківських форм. Таким чином, єдиними способами підтримати їх властивості вегетативне розмноження чи щеплення до дички.

Внаслідок взаємодії прищепи та підщепи дістають корисні нові властивості, котрі можна використовувати у подальшій селекційній роботі.

Корисні властивості гібридів, які одержані в результаті щеплення, слід постійно підтримувати, періодично проводячи повторні щеплення, аби уникнути виродження сорту.

Робота з підручником. Прочитайте 2-гий абзац на сторінці 98 та визначіть внесок І.В.Мічуріна в розвиток селекції.

Розповідь вчителя

Селекція тварин

Основні принципи селекції тварин не відрізняються від принципів селекції рослин.

Завдання. Подумайте, чому не всі прийоми і методи селекції характерні для рослин не можна застосувати для тварин?

Нові породи тварин одержують на основі спадкової мінливості шляхом добору. Сутність селекції тварин полягає в збере¬женні, посиленні й комбінуванні в нащадків цінних для господарства якостей і в усуненні небажаних якостей. Робота зі створення, підтримки й удосконалювання порід включає ряд методів розве¬дення й організаційних заходів, що в сукупності являють собою племінну справу. Вона має свої особливості. Свійські тварини, на відміну від рослин, розмножуються тільки статевим шляхом, а статева зрілість у деяких із них настає через кілька років. Самка народжує тільки одного чи кількох дитинчат, що сповільнює про¬цес селекції. Одомашнювання тварин — перший етап у селекції. Одомашнювання різко підвищує мінливість ор¬ганізмів і створює сприятливі умови для штучного добору.

Основний спосіб одержання спадкового різноманіття в се¬лекційній роботі з тваринами — схрещування. Воно може бути спорідненим чи неспорідненим. Споріднене схрещування — ін¬бридинг — між братами й сестрами чи між батьками й нащадка¬ми застосовується, коли селекціонер хоче більшість генів певної породи привести до гомозиготного стану. Таке схрещування веде до гомозиготності. Воно супроводжується суворим добором за не¬обхідними господарськими якостями і найчастіше призводить до ослаблення тварин, зменшення стійкості до дії зовнішніх фак¬торів, до захворювань тощо. Цінність спорідненого схрещування полягає в тому, що воно дозволяє закріпити в породі корисні господарські якості. Неспоріднене схрещування в межах породи чи між породами, супроводжуване суворим добором, веде до підтримки корисних якостей і до поси¬лення їх у наступних поколіннях.

Як і в рослин, у тварин спостерігається явище гетерозису. Йо¬го сутність полягає в тому, що в першому поколінні гібриди мають підвищену життєздатність і посилений розвиток. Гетерозис застосовують у вів¬чарстві, молочному скотарстві, свинарстві. Прикладом особливо ефективного використання гетерозису слугує виведення гетеро¬зисних курчат — бройлерне виробництво. Воно широко застосовується в птахівництві багатьох країн.

Для розробки наукових методів селекції сільськогосподарських тварин велике значення мала селекційна робота академіка М. Ф. Іванова. В умовах півдня України він створив високопродуктивну породу свиней Біла українська. Початок їй поклали дві породи: місцева, добре пристосована до кліматичних умов, але з низь¬кою продуктивністю й Англійська біла — високопродуктивна, але . зовсім непридатна до утримання в умовах півдня України. Схрестивши ці породи між собою, М. Ф. Іванов у перших гібридних по¬коліннях використовував інбридинг. Робота супроводжувалася жорстким добором тварин, вирощуваних в умовах, для яких ство¬рювалася порода. У результаті в новій породі висока продуктив¬ність була поєднана з гарною пристосованістю до місцевих умов.

М. Ф. Іванов багато зробив для застосування віддаленої гібри¬дизації із селекційною метою.

Розповідь учителя

Селекція мікроорганізмів

Мікроорганізми (бактерії, де¬які гриби, мікроскопічні водорості) становлять великий інтерес для господарчої діяльності людини. Вони широко застосовуються в промисловості, сільському господарстві й медицині. Швидкими темпами розвивається мікробіологічна промисловість, пов'язана з виробництвом життєво важливих продуктів: білків, амінокис¬лот, ферментних препаратів, антибіотиків, бактеріальних добрив, гормонів. Важливо підкреслити, що при цьому як живильне сере¬довище часто використовуються нехарчові продукти: рідкі парафіни нафти, синтетичні спирти, відходи лісообробної промисловості. Одержання таким шляхом у великому масштабі білково-вітамін¬них концентратів дозволяє прискорити розв'язання проблеми нестачі білка й підвищити інтенсивність кормовиробництва.

У мікробіологічному виробництві використовують високоак¬тивні культури — штами. Штам — це генетично однорідна куль¬тура зі специфічними спадковими ознаками, підтримувана за до¬помогою добору.

Мікроорганізми відзначаються характерними рисами, дуже важливими у виробництві:

— містять значно меншу кількість генів і мають більш прості генні взаємодії порівняно з більш високоорганізованими видами;

— мають дуже короткий життєвий цикл, тому дуже швидко розмножуються й можуть дати величезну кількість поколінь за порівняно короткий час;

— геном мікроорганізмів гаплоїдний, що дає можливість фенотипічного вияву будь-якої мутації ще в першому поколінні;

— у мікроорганізмів дуже високою є ймовірність виникнення цінних для господарства мутацій; завдяки цим особливостям мікроорганізми слугують зручним об'єктом для селекції.

У мікробіологічній промисловості використовують три види добору:

1) той, що ґрунтується на різній швидкості зростання мікроорганізмів (мутанти ростуть швидше);

2) той, за якого передбачається різна здатність до виживання батьків і мутантів (за певних умов виживають тільки мутанти, і їх ізолюють із живильного середовища);

3) той, що ведеться на основі візуальних розбіжностей між мутантами (забарвлення, форма колоній тощо).

Для створення нових штамів застосовують генну інженерію. Селекцію нових, більш продуктивних штамів проводять на основі спадкових змін, викликаних мутаціями, гібридизацією, рекомбінацією й добором бажаних для мікробіологічного виробництва якостей.

Робота з підручником. Проаналізувавши схему на ст. 100, визначте головні сфери застосування мікроорганізмів

Бесіда

1. Якими методами користуються селекціонери для селекції рослин?

2. Як можна розмножувати безплідні міжвидові гібриди рослин? Які культурні рослини є поліплоїдними?

3. Чому отримані в результаті щеплення гібриди необхідно постійно підтримувати, проводячи повторні щеплення?

4. Чим селекція тварин відрізняється від селекції рослин?

5. Від чого залежить ефективність селекційної роботи?

6. У чому особливості селекції мікроорганізмів?

7. Що ви знаєте про роботи селекціонера І. В. Мічуріна?

Підведення коротких підсумків проведення уроку, оцінка готовності учнів до уроку (виставлення оцінок з аргументуванням).

1) Вивчити матеріал § 21 підручника .

2) Дати відповіді на запитання підручника, с. 101, № 1—7.

3) Підготувати повідомлення про ГМО.

*Матеріал лише для ознайомлення. Права на даний урок належать його автору