Урок з біології особливості селекції рослин. Метод випробування виробників по потомству

штучний відбір .

Масовий відбір

Приіндивідуальному відборі

Основними методами селекції є: відбір, гібридизація, мутагенез та поліплоїдія.

В основі селекційного процесу лежить штучний відбір .

Штучний відбір – це вибір людиною найбільш цінних йому особливої ​​тварин і рослин даного виду, породи чи сорти щоб одержати від нього потомства з бажаними властивостями.

У поєднанні з генетичними методами він дозволяє створювати сорти, породи та штами із заздалегідь визначеними ознаками та властивостями.У селекції розрізняють два основні типи відбору: масовий та індивідуальний.

Масовий відбір - це виділення групи особин за зовнішніми, фенотиповими ознаками без перевірки їхнього генотипу.

Масовий відбір найбільш ефективний щодо якісних ознак, що контролюються одним або декількома генами. Водночас він рідко буває успішним за полігенними ознаками з низьким коефіцієнтом спадкування.

Приіндивідуальному відборі (за генотипом) отримують і оцінюють потомство кожної окремої рослини або тварини в ряді поколінь при обов'язковому контролі успадкування цікавих селекціонера ознак. На наступних етапах відбору використовують лише тих особин, які дали найбільше нащадків з високими показниками. Через війну з'являється можливість оцінювати спадкові якості окремих особин, т. е. здатність передавати властивості потомству.

Значення індивідуального відбору особливо велике у галузях сільськогосподарського виробництва, де є можливість отримання від однієї організму великої кількості нащадків. Так, використовуючи штучне запліднення, від одного бика можна отримати до 35000 телят за допомогою глибокого заморожування насіння, що зберігається довгі роки. Тому вже тепер у багатьох країнах світу існують банки сперми тварин із цінними генотипами.

Відбір у селекції відрізняється найбільшою ефективністю у разі, якщо він поєднується з певними типами схрещувань.

Основними методами селекції є: відбір, гібридизація, мутагенез та поліплоїдія.

В основі селекційного процесу лежить штучний відбір .

Штучний відбір – це вибір людиною найбільш цінних йому особливої ​​тварин і рослин даного виду, породи чи сорти щоб одержати від нього потомства з бажаними властивостями.

У поєднанні з генетичними методами він дозволяє створювати сорти, породи та штами із заздалегідь визначеними ознаками та властивостями.У селекції розрізняють два основні типи відбору: масовий та індивідуальний.

Масовий відбір - це виділення групи особин за зовнішніми, фенотиповими ознаками без перевірки їхнього генотипу.

Масовий відбір найбільш ефективний щодо якісних ознак, що контролюються одним або декількома генами. Водночас він рідко буває успішним за полігенними ознаками з низьким коефіцієнтом спадкування.

Приіндивідуальному відборі (за генотипом) отримують і оцінюють потомство кожної окремої рослини або тварини в ряді поколінь при обов'язковому контролі успадкування цікавих селекціонера ознак. На наступних етапах відбору використовують лише тих особин, які дали найбільше нащадків з високими показниками. Через війну з'являється можливість оцінювати спадкові якості окремих особин, т. е. здатність передавати властивості потомству.

Значення індивідуального відбору особливо велике у галузях сільськогосподарського виробництва, де є можливість отримання від однієї організму великої кількості нащадків. Так, використовуючи штучне запліднення, від одного бика можна отримати до 35000 телят за допомогою глибокого заморожування насіння, що зберігається довгі роки. Тому вже тепер у багатьох країнах світу існують банки сперми тварин із цінними генотипами.

Відбір у селекції відрізняється найбільшою ефективністю у разі, якщо він поєднується з певними типами схрещувань.

Основними методами селекції є: відбір, гібридизація, мутагенез та поліплоїдія.

Приінбридингу

Аутбридинг двох форм

Основними методами селекції є: відбір, гібридизація, мутагенез та поліплоїдія.

Методи гібридизації (типи схрещування) у селекції . Вся різноманітність типів схрещувань зводиться до інбридингу (родинне схрещування) та аутбридингу (неспоріднене схрещування).

Приінбридингу як вихідні форми використовуються брати і сестри або батьки і потомство (батько - дочка, мати - син, двоюрідні брати - сестри і т. д.). Цей тип схрещування застосовують у тих випадках, коли бажають перевести більшість генів породи в гомозиготний стан і, як наслідок, закріпити господарсько цінні ознаки, що зберігаються у нащадків. Таке схрещування певною мірою аналогічне до самозапилення у рослин, яке також призводить до підвищення гомозиготності.

Разом з тим, при інбридингу часто спостерігається ослаблення тварин, їх поступове виродження, обумовлене гомозиготизацією рецесивних алелів.

Аутбридинг - Це схрещування віддалених порід, що відрізняються контрастними ознаками, для отримання гетерозиготних популяцій. Виходить безплідне потомство. Аутридинг буваєдвох форм : внутрішньосортова гібридизація та віддалена гібридизація. Віддалена гібридизація характеризується схрещуванням організмів, що належать до різних видів рослин та тварин.

Аутбридинг підвищує рівень гетерозиготності потомства та гетерогенності популяції.

Основними методами селекції є: відбір, гібридизація, мутагенез та поліплоїдія.

Поліплоїдія. поліплоїдії

Мутагенез

Основними методами селекції є: відбір, гібридизація, мутагенез та поліплоїдія.

Поліплоїдія. При створенні нових сортів рослин селекціонерами широко використовується методполіплоїдії , який призводить до збільшення розмірів клітин та всієї рослини внаслідок множення числанаборів хромосом. Крім того, надлишок хромосом підвищує їх стійкість до патогенних організмів (вірусів, грибів, бактерій) та ряду інших несприятливих факторів, наприклад до радіації: при пошкодженні однієї або навіть двох гомологічних хромосом залишаються такими ж неушкодженими.

Близько 80% сучасних культурних рослин є поліплоїдами. Так, триплоїдні цукрові буряки відрізняються від звичайної не тільки більшою врожайністю вегетативної маси і більшими розмірами коренеплодів, а й підвищеною їх цукристістю, а також стійкістю до хвороб.

Мутагенез . Спонтанні мутанти використовуються переважно у селекції рослин. Так, на основі мутанта жовтого безалкалоїдного люпину отримано кілька сортів солодкого люпину, які вирощують на корм худобі. Люпин, що містить алкалоїди, для цієї мети непридатний, оскільки тварини його не їдять.

В останні десятиліття у багатьох країнах світу розгорнуто роботи з одержання індукованих мутантів. Індуковані рентгеновими променями мутанти були виділені у багатьох злаків (ячменю, пшениці, жита та ін.). Вони відрізняються не тільки підвищеною врожайністю, а й укороченою втечею. Такі рослини стійкі до вилягання та мають помітні переваги при машинному збиранні. Крім того, коротка та міцна соломина дозволяє вести подальшу селекцію на збільшення розміру колосу та маси насіння без побоювання, що підвищення врожаю зерна призведе до вилягання рослин.

Відкритий урок з біології

в 11 класі на тему «Селекція тварин. Досягнення сучасної селекції»

у рамках проведення

єдиного методичного дня

на тему «Шляхи підвищення успішності учнів в освітньому процесі»

ТЕМА УРОКА: «СЕЛЕКЦІЯ ТВАРИН.

ДОСЯГНЕННЯ СУЧАСНОЇ СЕЛЕКЦІЇ.»

ЦІЛІ УРОКУ:

1. Продовжити формування в учнів поняття про селекцію як науку, її методи.

2. Вивчити методи селекції тварин.

3. Познайомитись із досягненнями сучасної селекції.

ЗАВДАННЯ :

Освітні.

Сформувати в учнів поняття: селекція, сорт, штам, порода, генофонд, чисті лінії, гібридизація, індивідуальний та масовий відбір, природний відбір, штучний відбір, гетерозис, поліплоїдія, клітинна та генна інженерія, клонування.

Розвиваючі.

Розвивати абстрактне, логічне мислення, інтерес до предмета, прагнення самоосвіти; вміння адекватно оцінювати навколишні явища, вміння обґрунтувати своє твердження ; сприяти розвитку психологічної та змістовної рефлексії, розвитку емоційної сфери учнів, монологічного мовлення, комунікативної культури; сприяти згуртованню дитячого колективу

Виховні.

Виховувати толерантність, повагу до вчителя, опонентів, дисциплінованість. Сприяти вихованню позитивного ставлення до знань, формуванню поглядів, переконань, розвивати в учнів впевненість у своїх силах.

ТИП УРОКУ : комбінований урок.

МЕТОДИ РОБОТИ:

1. Словесні: пояснення, роз'яснення, розповідь, розмова

2. Наочний (ілюстративний)

3. Репродуктивний (що відтворює)

4. Проблемно - пошуковий (робота з книгою, з зошитом)

5. Метод стимулювання та мотивації навчальної діяльності: заохочення

6. Мультимедійний

УСТАТКУВАННЯ : мультимедійна презентація на тему «Селекція», підручник, робочий зошит, картки-завдання, тести.

ХІД УРОКУ

1. Організаційний момент

(слайд 1)

Вступне слово вчителя

Доброго ранку, дорогі хлопці та шановні гості! Ласкаво просимо до цього чудового кабінету на наш сьогоднішній урок. Можливо, у когось із вас виникло питання – чому урок біології у кабінеті інформатики? А тому, що цей урок ми проведемо з використанням інтерактивної дошки. Але про все по порядку. Я сподіваюся на ваше розуміння, працездатність, і впевнена, що ви зможете показати всі свої знання, вміння та навички повною мірою. І наш урок мені хотілося б почати словами Цицерона:

ВИВЧЕННЯ І СПОСТЕРЕЖЕННЯ ПРИРОДИ ПОРОДИЛО НАУКУ

(ЦИЦЕРОН) (слайд 2)

2. Активізація знань учнів. (Слайд 3)

Отже, ми з вами на сьогоднішньому уроці продовжуємо вивчати тему «Селекція» і згадаймо, що таке селекція?

- Селекція - наука про виведення нових та вдосконалення існуючих сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів з необхідними людині властивостями.

- У відповіді пролунали слова "сорт, порода, штам". Дайте визначення цим термінам.

- Сортом, породою і штамом називають популяцію організмів (рослин, тварин та мікроорганізмів), штучно створену людиною, яка характеризується певним генофондом, спадково закріпленим морфологічними та фізіологічними ознаками, певним рівнем та характером продуктивності.

- Як будь-яка наука, селекція ставить перед собою певні завдання. Назвіть їх, будь ласка.

-- До завдань селекції входить:

Підвищення продуктивності сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів;

Вивчення різноманітності рослин, тварин та мікроорганізмів, що є об'єктами селекційної роботи;

Аналіз закономірностей спадкової мінливості при гібридизації та мутаційному процесі;

Дослідження ролі середовища у розвитку ознак та властивостей організмів;

Розробка систем штучного відбору, що сприяють посиленню та закріпленню корисних для людини ознак у організмів з різними типами розмноження;

Створення стійких до захворювань та кліматичних умов сортів та порід; - одержання сортів, порід та штамів, придатних для механізованого промислового вирощування, розведення та збирання.

(слайд 4)

-- Виникнувши багато років тому селекція мала на чомусь ґрунтуватися, щось мало бути теоретичною основою селекції?

Теоретичною базою селекції є генетика. Вона також використовує досягнення теорії еволюції, молекулярної біології, біохімії та інших біологічних наук. Селекція, спираючись на комплекс наук, використовує наукові відкриття перетворення спадковості рослин, тварин і мікроорганізмів.

- І, звичайно, селекція має свої методи. Які це методи та як їх можна класифікувати?

До методів селекції традиційно відносятьвідбір, гібридизацію, мутагенез. В другій половиніXXв. стали застосовувати принципово нові методи експериментальної біології.клітиннуі генну інженерію. Цей напрямок ляг в основу нової галузі біології – біотехнології.

(Слайд 5) - Використання інтерактивної дошки для доповнення схеми «Основні методи селекційної роботи»

- Чому методи клітинної та генної інженерії вважаються перспективними у селекції та біотехнології?

- Клітинна інженерія заснована на культивуванні окремих клітин або тканин на штучних живильних середовищах. Такі клітинні культури застосовуються для синтезу цінних речовин, виробництва незарядженого посадкового матеріалу, отримання клітинних гібридів. Метод гібридизації клітин набуває все більшого значення в селекції. Виявилося, що якщо взяти клітини різних органів і тканин або клітини різних організмів, об'єднати їх за допомогою спеціальних прийомів, розроблених вченими, в одну, то утворюється нова гібридна клітина. Властивості цієї гібридної клітини суттєво відрізняються від властивостей батьківських клітин. Таким шляхом можна отримувати клітини, які виділяють необхідні людині ліки.

Генна інженерія - Це цілеспрямоване перенесення необхідних генів від одного виду живих організмів в інший, часто дуже далеких за своїм походженням. Це, як вважають науковці, перспективний напрямок, який у недалекому майбутньому дозволить людині цілеспрямовано покращувати спадкові якості організмів, отримувати у необмеженій кількості цінні біологічно активні речовини. У той же час багато вчених висловлюють побоювання, що неконтрольовані роботи в галузі генної інженерії можуть призвести до створення організмів, небезпечних для людини.

Говорячи про методи селекції, одним із них був названий відбір. Скажіть, будь ласка, чим методичний відбір відрізняється від несвідомого?

У чому відмінність масового відбору від індивідуального?

В основі селекції як науки лежить розроблена Ч. Дарвіном концепція штучного відбору. На ранніх етапах соціальної еволюції людини штучний добір проводився несвідомо. Люди зберігали потомство від найкращих представників і вживали в їжу гірших без свідомого наміру вивести досконалішу породу чи сорт.

При методичному відборі людина свідомо систематично відбирає представників з певними якостями та прагне виведення нового сорту чи породи.

При масовому відборі виділяють групу особин із бажаними ознаками. Нащадки при такому відборі генетично неоднорідне і тому дає розщеплення ознак при розмноженні. У зв'язку з цим відбір проводять у низці поколінь.

При індивідуальному відборі виділяють поодинокі особини з цінними якостями та окремо вирощують їх потомство. При подальшому самозапиленні у рослин або близькоспоріднених схрещування у тварин виводять чисті лінії.Чиста лінія - Група генетично однорідних (гомозиготних) організмів, що представляють цінний вихідний матеріал для селекції.

А зараз я пропоную вам згадати, що ви знаєте про селекцію рослин

(слайд 6)

І почнемо ми з вами особливо селекції рослин. Назвіть їх.

-- У селекції рослин необхідно враховувати такі особливості біології рослин:

- Висока плодючість і численність потомства;

- Наявність самозапильних видів;

- Здатність розмножуватися вегетативними органами;

- Можливість штучного отримання мутантних форм.

(Слайд 7)

А зараз я пропоную подивитися на слайд і відповісти на запитання: Яке явище тут зображено? У якому разі воно проявляється? До якого методу відноситься і з якою метою використовується?

(Слайд 8)

На цьому слайді ми бачимо згасання гетерозису. Одним із шляхів збільшення різноманітності матеріалу для селекції єгібридизація. Вона буває двох видів:близька, що дозволяє перевести рецесивні гени в гомозиготний стан;неспоріднена, допомагає об'єднати одному організмі гени, відповідальні цінні ознаки різних особин.

При гібридизації особин різних ліній -аутбридингу (англ. out- поза та breeding- розведення) - вдається отримати гетерозиготні гібриди, що перевершують за своїми якостями батьківські форми. В цьому випадку проявляється ефектгетерозису (грец. heteroiosis- Зміна, перетворення) - гібридної сили, основною причиною якого є відсутність прояву шкідливих рецесивних алелів у гетерозиготному стані. Ефект гетерозису широко застосовують для отримання високоврожайних гібридів кукурудзи, огірків, цукрових буряків.і інших культурних рослин. Вже з другого покоління ефект гетерозису згасає, починають проїсти дрібні рослини, що несуть ознаки вихідних форм.

При близькоспорідненій гібридизації -інбридингу (англ. inbreeding, від in- в, усередині та breeding- розведення) – підвищується ступінь гомозиготності організмів. Багаторазовий інбридинг може призвести до різкого ослаблення або виродження нащадків.

Неспоріднена гібридизація може бутивнутрішньовидовий - схрещування особин різних сортів або порід одного виду тавіддаленої - схрещування особин різних видів та пологів.

Основою успіху селекційної роботи значною мірою є генетична різноманітність вихідного матеріалу. У своїй роботі селекціонери намагаються використати все різноманіття диких та культурних рослин. На необхідність використовувати в селекції рослин все видове різноманіття флори нашої планети вказував ще великий російський учений, академік, видатний генетик та селекціонер. Назвіть його та розкажіть про нього.

(слайд 9)

-- Це видатний генетик та селекціонерМикола Іванович Вавілов. Під його керівництвом були організовані наукові експедиції до різних регіонів Землі для збирання зразків культурних рослин, їх диких предків та родичів. У ході експедицій було зібрано понад 160 тис. зразків різних видів та сортів рослин. В даний час ця унікальна та найбільша у світі колекція зберігається у Всесоюзному інституті рослинництва(ВІР, м. Ленінград, нині СанктПетербург), що нині носить ім'я Н.І. Вавілова та використовується селекціонерами в їх практичній роботі. Так, відомий сорт пшениці озимої Безостая-1 був отриманий в результаті гібридизації аргентинських пшениць з колекції Н. І. Вавілова з вітчизняними сортами.

Ця колекція як насіннєвих зразків постійно поповнюється, відтворюється на полях досвідчених станцій інституту. Вона є тим джерелом вихідного матеріалу, яким користуються всі генетики та селекціонери країни, що працюють з рослинами.

Світова колекція рослин– нині найбільше національне надбання, збережене співробітниками ВІР під час блокади Ленінграда в роки Великої Вітчизняної війни. Вона вимагає до себе дбайливого ставлення та постійного поповнення. У колекції ВІР налічується понад 180 тис. зразків, що представляють 1740 видів рослин з усіх континентів нашої планети. Серед них понад 39 тис. зразків зернових, понад 19 тис. – зернобобових, майже 30 тис. – кукурудзи та круп'яних культур, близько 4 тис. – бульбоплодів, майже 17 тис. – овочевих та баштанних культур, понад 11 тис. – плодових. та ягідних культур, близько 2 тис. зразків винограду, понад 9 тис. зразків субтропічних та декоративних рослин.

Аналіз зразків культурних рослин та його диких предків, зібраних у здійснених експедиціях, дозволив у свій час Вавилову встановити закономірності географічного розподілу різновидів і форм культурних рослин, і навіть відкрити центри древнього землеробства, де були окультурені дикі види рослин.

М. І. Вавілов виділив 8 центрів походження культурних рослин. Назвіть їх:

(слайд 10) (Додаток 1)

- Центри походження культурних рослин учні називають по черзі.

Японія, Корея, Тайвань

4. Передньоазіатський - м'яка пшениця, ячмінь, овес.

- Тестування на співвідношення

(слайд 11) (Додаток 2)

Яке значення для селекції має відкриття закону гомологічних лав спадкової мінливості? Дай відповідь на запитання, давши перед цим формулюваннязакону гомологічних рядів спадкової мінливості

-- У Внаслідок багаторічного вивчення різноманіття рослин М. І. Вавілов зробив фундаментальні узагальнення, що мають важливе значення як для практичної селекції, так і для теорії еволюції. Ці узагальнення М. І. Вавілов сформулював у виглядізакону гомологічних рядів спадкової мінливості: «Види та пологи, генетично близькі, характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати знаходження паралельних форм в інших видів та пологів. Чим ближче генетично розташовані в загальній системі пологи та види, тим повніша схожість у лавах їх мінливості. Цілі сімейства рослин загалом характеризуються певним циклом мінливості, що проходить через усі пологи та види, що становлять сімейство».

На прикладі злаків М. І. Вавілов показав, що подібні ознаки спостерігаються у різних видів даного сімейства. Так, у пшениці, ячменю, вівса та кукурудзи буває біле, червоне та чорне забарвлення зернівок, існують голі та плівчасті зернівки, зустрічаються колосся з довгими та короткими остями, безості та зі здуттями замість остін. У ході наступних спостережень було з'ясовано, що цей закон застосовується не тільки для рослин, але поширюється на тварин та мікроорганізми. Так, альбінізм зустрічається у всіх класів хребетних тварин, короткопалість спостерігається у всіх порід великої рогатої худоби, овець та собак.

Який внесок у розробку теорії та практики селекції рослин зробив учений-селекціонерІван Володимирович Мічурін (1855- 1935).

Він вивів близько 300 нових сортів плодових рослин. У своїх роботах він широко застосовував схрещування географічно віддалених форм. Так, схрещуючи французький сорт груші Вере рояль з дикою уссурійською та вирощуючи сіянці в умовах середньої смуги Росії, він створив сорт Вірі зимова, що поєднує високі смакові якості плодів із зимостійкістю (рис. 95). Методи, розроблені І. В. Мічуріним, успішно використовуються селекціонерами і зараз.

(Слайди 12, 13)

У селекції рослин широкого поширення набув метод поліплоїдії. Поясніть, що це за спосіб і чому селекціонери прагнуть отримати рослини-поліплоїди?

- Поліплоїдія (Кратне збільшення числа хромосом) здавна використовували при створенні сортів пшениці, вівса, картоплі, бавовнику, плодових, декоративних та інших культур. Поліплоїдні рослини з'являлися у популяціях випадково внаслідок природних мутацій. В даний час застосовують методи штучного отримання поліплоїдів, впливаючи на рослини різними мутагенами (в основному колхіцином), що руйнують веретено поділу клітини. Таким чином, з диплоїдних(2п) можна отримати тетраплоїдні(4п) форми. Більшість їх неперспективні, але окремі форми є цінним матеріалом для гібридизації та відбору. Поліплоїдні рослини можуть відрізнятися більшими розмірами, високою врожайністю та активнішим синтезом органічних речовин. Використання методу поліплоїдії дозволило селекціонерам отримати цінні сорти цукрових буряків, жита, гречки, квасолі та інших культур.

- Віддалена гібридизація дозволяє в одному організмі поєднати ознаки, характерні для рослин різних видів і навіть пологів. Чи легко отримувати такі форми і яка їхня особливість?

Отримувати такі форми через нехрещування батьків та безпліддя гібридів дуже складно. Стерильність гібридів пов'язана із вмістом у геномі різних хромосом, які у мейозі не кон'югують. Для відновлення плодючості у віддалених гібридів відомий генетик Георгій Дмитрович Карпеченко ще 1924 р. запропонував використати метод поліплоїдії, працюючи з гібридами редьки та капусти.

Поєднання віддаленої гібридизації з подальшим отриманням поліплоїдних форм дозволило подолати безплідність віддалених гібридів.

Пауза для релаксації (Додаток 3)

1. Закрийте очі і кінчиками пальцем робіть обертальні рухи навколо очей. Від скронь до носа знизу і від носа до скронь зверху над бровами. Повторіть процедуру близько 10 разів. Під час вправи дихайте рівномірно рівно. Особливу увагу варто приділити позі, в якій ви робите масажні вправи. Якщо ви затиснуті, або вам незручно сидіти, стояти, то й очі ви не зможете розслабити належним чином. Тому перш, ніж приступати до масажних вправ, прийміть зручне положення, наприклад, сядьте в м'яке крісло, а ще краще приляжте - горизонтальне положення сприяє припливу крові, а отже, і кисню до голови та очей.

2. Особливе місце серед релаксаційних вправ для очей займає релаксація за допомогою темряви. Закрийте та розслабте очі, накрийте зверху очі долоньками. Такий корисний спосіб запропонував відомий американський окуліст доктор Бейтс, автор спеціальної програми для профілактики захворювань очей.

Ви ніколи не задавалися питанням, чому людина спить із заплющеними очима? Відповідь проста - тому що в темряві, яка утворюється при опущених століттях, очі найповніше розслабляються.

3. Вивчення нового матеріалу

Згадавши основну термінологію з нашої теми та освятивши основні питання селекції загалом та селекції рослин, ми переходимо до вивчення селекції тварин.

(Слайди 14 – 16)

ТАМ, ДЕ ПЕРШ БУЛИ КОРДОНИ НАУКИ, ТАМ ТЕПЕР ЇЇ ЦЕНТР.

(ГЕОРГ ЛІХТЕНБЕРГ) (слайд 15)

І розглянемо такі питання:

1.Одомашнення тварин

(Слайд 17)

1.Одомашнення тварин

Цілеспрямованій селекційній роботі передував період одомашнення тварин та окультурення рослин.

У стаді, зграї, у полі, на грядці тощо. людина помічала окрему тварину або рослину з якоюсь цікавою для неї, хоча б і дрібною, спадковою відмінністю, відбирала ці особини на плем'я і схрещувала їх. Усі інші особи не допускалися до розмноження. З покоління в покоління залишалися як виробники особини, у яких ця спадкова ознака була виражена найбільш помітно. Таким чином, ознака посилювався і накопичувався у цій штучній популяції.

Як свідчать сучасні дані, центри походження тварин і райони їхнього одомашнення, або доместикації (від латів. domesticus – домашній), – це території давніх цивілізацій. В Індонезійсько-індокитайському центрі вперше, мабуть, були одомашнені тварини, які не утворюють великих стад: собака, свиня, кури, гуси, качки. Причому собака, більшість порід якої походить від вовка, – одна з найдавніших домашніх тварин.

Наведіть відомі приклади диких предків сучасних домашніх тварин.

У Передній Азії, як гадають, були одомашнені вівці, їхні предки – дикі барани муфлони. У Малій Азії одомашнені кози.

Одомашнення туру, що нині зникло, сталося, ймовірно, в декількох областях Євразії. В результаті виникли численні породи великої рогатої худоби.

Предки домашнього коня – тарпани, остаточно винищені наприкінці XIX–початку XX ст., були одомашнені у степах Причорномор'я.

В американських центрах походження рослин були одомашнені такі тварини, як лама, альпака, індичка.

Численні зоологічні дослідження підтвердили, що для кожного виду свійських тварин, незважаючи на велику кількість порід, існує, як правило, один дикий предок.

Таким чином, для більшості видів свійських тварин і культурних рослин, незважаючи на їхню величезну різноманітність, зазвичай вдається вказати вихідного дикого предка.

Одомашнення тварин (повідомлення учня)

Перші спроби одомашнення були зроблені людьми ще 10-12 тис. років тому, а можливо, і раніше, коли стародавніми мисливцями були знищені великі ссавці (основні об'єкти промислу), і полювання перестало забезпечувати людей продуктами харчування достатньою мірою. Його центри переважно збігаються з центрами різноманіття та походження культурних рослин. Одомашнення сприяло різкому підвищенню рівня мінливості у тварин, оскільки послабило дію стабілізуючого відбору. Людина спочатку несвідомо, та був цілеспрямовано став відбирати тварин з певними якостями, важливими людини у конкретних природних та економічних умов. Аналіз та узагальнення досвіду багатьох поколінь з виведення нових порід тварин дозволив розробити методи та правила селекції тварин, сформувавши її як науку.

Домашній кролик, був одомашнений лише у Середньовіччі, цукрові буряки у ХІХ ст., м'ята – у ХХ ст. Як наука селекція остаточно оформилася завдяки працям Ч.Дарвіна. Він проаналізував величезний матеріал з одомашнення тварин та введення в культуру рослин і на цій основі створив вчення про штучний відбір.

2.Вклад Ч.Дарвіна у розвиток селекційної науки

Розкриття Ч.Дарвіном причин різноманіття сортів та порід (слайд 18)Людьми давно мала мрія про управління спадковістю. Вони прагнули знайти засоби, що змінюють спадковість. Найчастіше люди змінювали спадковість, навіть не підозрюючи про це. Чарльз Дарвін показав, що почалося це з несвідомого відбору, коли господарі зберігали насамперед найцінніші екземпляри свійських тварин та введених у культуру рослин. Про спрямовану зміну порід та сортів люди не думали, проте тварини та рослини змінювалися з покоління в покоління. Таким чином, головна причина різноманіття порід та сортів – штучний відбір.

Нагадайте, будь ласка, який відбір називається штучним.

Відбір, що виробляється людиною на основі спадкової мінливості з метою створення порід та сортів, називається штучним.

Повідомлення учня (Додаток 4)

Відвідуючи сільськогосподарські виставки, Ч.Дарвін звернув увагу на велику різноманітність порід та сортів та поставив за мету з'ясувати причини цього різноманіття. До 40-х років. ХІХ ст. було відомо велику кількість порід великої рогатої худоби (молочних, м'ясних, м'ясомолочних), коней (важковозів, скакових), свиней, собак, а також курей. Число сортів пшениці перевищувало 300, винограду – 1 тис. Породи і сорти, що належать до тих самих видів, часто настільки сильно відрізнялися один від одного, що їх можна було прийняти за різні види.

(Слайд 19)

(слайд 20)

В даний час селекція є найважливішим родом практичної діяльності людини, результатом якої стали всі сорти культурних рослин, породи свійських тварин і штами корисних мікроорганізмів.

3.Особливості селекції тварин

(слайд 21)

Розмова, у ході якої визначаються особливості тварин.

При селекції тварин необхідно враховувати такі особливості:

- Нечисленність потомства у пари батьків;

- Велика тривалість життя;

- Неможливість вегетативного розмноження високоорганізованих тварин і наявність у них тільки статевого способу розмноження;

- Роздільна порожнина;

- Часто пізня статева зрілість;

- Більш складні, ніж у рослин, взаємини із зовнішнім середовищем завдяки наявності нервової системи;

- Проблема вивчення генотипу, т.к. він містить велику кількість гетерозигот, а гени перебувають у складній взаємодії (продуктивність по м'ясу, молоку, шерсті, плодючість, густота хутра у хутрових звірів та інші господарсько-цінні ознаки успадковуються дуже складно).

4.Основні методи селекції тварин

Методи селекції тварин самі, як і методи селекції рослин, але за її застосуванні селекціонерам доводиться враховувати низку особливостей, притаманних тварин. Тварини розмножуються лише статевим шляхом, а кількість особин у потомстві невелика. У зв'язку з цим при підборі селекціонеру важливо визначити спадкові ознаки, які безпосередньо у виробників можуть не проявлятися, наприклад спадкові ознаки самців по жирномолочності або несучості. Тому значну роль набуває оцінка тварин за їх родоводом та за якістю їх потомства. Найчастіше велике значення має облік екстер'єру, т. е. сукупності зовнішніх ознак тваринного.

Гібридизація і індивідуальний відбір є основними методами також у селекції тварин.

Як ви вважаєте, який відбір застосовується в селекції тварин і чому?

Масовий відбір практично не застосовується через невелику кількість особин у потомстві, отже, застосовується індивідуальний.

У селекції тварин застосовують два види гібридизації: споріднену (інбридинг) та неспоріднену (аутбридинг).

Споріднене схрещування між братами і сестрами або між батьками і потомством веде до гомозиготності і часто супроводжується ослабленням тварин, зменшення їх стійкості до несприятливих факторів середовища, зниження плодючості тощо. Проте інбридинг застосовують у селекції тварин з метою закріплення в породі характерних цінних ознак. Як правило, близькоспоріднене схрещування ведеться у кількох лініях усередині породи. Для усунення несприятливих наслідків інбридингу використовують неспоріднене схрещування різних ліній або навіть різних порід. Це схрещування супроводжується суворим відбором, що дозволяє посилювати та підтримувати цінні якості породи. Поєднання близькоспорідненого схрещування з неспорідненим широко застосовується селекціонерами для виведення нових порід тварин. Так, відомий селекціонер М. Ф. Іванов, використовуючи цю методику, створив високопродуктивну породу свиней Біла степова українська, породу овець Асканійське рамбульє та ін.

Як ви вважаєте, які основні напрями селекції можна виділити?

-- До основних напрямків селекції тварин відносять:

Поєднання високої продуктивності із пристосованістю порід до умов середовища конкретних природних зон;

Підвищення ролі якісних показників продуктивності тварин (жирномолочність, співвідношення м'яса, жиру та кісток у м'ясних тварин, якість хутра та вовни тощо);

Виведення порід інтенсивного типу, що знижують економічні витрати;

Підвищення стійкості до захворювань та ін.

Самостійне вивчення учнями відомостей у підручнику (с. 254) про роботи вітчизняних селекціонерів М.Ф. Іванова та Б.Л. Астаурова зі створення продуктивних

порід і гібридів, про віддалену гібридизацію тварин, її результати та про штучне запліднення, що дозволяє в кілька разів збільшити швидкість отримання потомства від цінних продуктивних тварин

Який метод використовується для одержання бройлерних курчат? На якому явище він ґрунтується? Про які методи ви дізнаєтеся?

Важливим напрямом у селекції тварин є використання явищагетерозису. Особливо широко цей напрямок застосовується в птахівництві, наприклад, для отримання бройлерних курчат. Метод поліплоїдії у селекції тварин практично не застосовується. Винятком є ​​виведення генетиком Б. Л. Астауровим поліплоїдних гібридів тутового шовкопряда, що розмножувалися партеногенезом.

Ви вже знаєте, що міжвидові гібриди коня з ослом (мул), одногорбого і двогорбого верблюдів (нар), які з великою рогатою худобою та інших з давніх часів використовуються людиною. Ці гібриди мають підвищену витривалість у порівнянні з батьками.

В деяких випадкахвіддалена гібридизація домашніх тварин з дикими предками дає плідне потомство і може бути використана у селекції. Так, в результаті схрещування тонкорунних овець мериносів з диким бараном архаром були отримані тонкорунні архаромериноси, які можуть цілий рік пастися на високогірних пасовищах. В результаті схрещування великої рогатої худоби з горбатим зебу отримано цінні групи молочної худоби.

(слайд 22)

Які ще методи селекції використовуються нині та яких результатів вони дозволяють досягти?

У селекції тварин, крім описаних вище методів, застосовуютьштучне запліднення (введення отриманої від високоцінних самців сперми в статеві шляхи самки з метою її запліднення) таполіембріонію (Штучне утворення кількох зародків з однієї зиготи цінних порід з подальшим їх введенням у матку безпородних тварин). Ці методи дозволяють у кілька разів збільшити швидкість отримання потомства цінних виробників.

5. Сучасні напрямки селекції тварин

Методи клітинної інженерії (клонування)

(слайд 23)

Розмова про методи клітинної інженерії, які відкрили нові можливості у селекції тварин; обговорення результатів та перспектив генетичного клонування тварин. Коментування учнями схеми генетичного клонування вівці малюнку 101 (с. 255).

-- Одним із яскравих прикладів досягнень вчених, із проблемністю яких людству ще не раз доведеться зіткнутися є клонування.

Клонування

Успіхи клітинної інженерії можуть відкрити нові можливості у селекції тварин. У 1997 р. наукова громадськість була схвильована повідомленням, що в Англії були проведені успішні експериментипо генетичного клонування вівці. Для цього використовували ядра соматичних клітин, отриманих із тканини молочної залози дорослої вівці. З яйцеклітини видалялося ядро ​​і замінялося ядром соматичної клітини. Диплоїдну зиготу, що утворилася, стимулювали до дроблення електрошоком і трансплантували в вівцю-реципієнта. Через 148 днів прийомна мати народила живу овечку, її назвали Доллі (рис. 101).

Відкриття англійських вчених показало, що соматичні клітини дорослого організму ссавців здатні передавати повну інформацію про всі ознаки, характерні для дорослої особини. Отже, як вважали вчені, відкриваються можливості відтворення численних генетичних копій видатних за продуктивністю тварин-рекордистів. Але в ході подальших спостережень за овець Доллі було встановлено, що вона почала дуже швидко старіти. На той час, коли Доллі досягла розмірів дорослої вівці, її фізіологічний стан був такий самий, як у старої особини. Це поставило під сумнів доцільність клонування тварин.

Вам дано завдання до цього уроку підготувати матеріал про перші спроби клонування. Будь ласка, слово учню………..

Повний текст роботи у додатку 2

Перша клонована тварина – миша – з'явилася 1981 року. Але вона мала дуже слабкий імунітет, аномальні гени, і вона швидко померла. Найзнаменитіший клон – вівця Доллі – «народилася» у 1996 році. Але у 2003 році зіркова овечка померла від захворювань легень, яке зазвичай буває у літніх овець. Однак немає доказів, що це є свідченням передчасного старіння. Адже в овець, які у закритому приміщенні, ризик цього захворювання сильно зростає. Після смерті з Доллі зробили опудало та виставили в Единбурзькому королівському музеї. Клон у такому вигляді точно житиме вічно.

Приклади клонування (слайд 24) (Додаток 5)

Клон

кішка Нікі

лоша

14 поросят

Південна Корея

афганський хорт Снаппі

Південна Корея

вовчиці зникаючого виду

Проблеми клонування

Обговорення проблеми можливості клонування тварин з біологічної, господарської та етичної точок зору.

Початок бесіди, яка буде продовжена на наступних уроках.

4. Закріплення вивченого матеріалу

Підсумкова бесіда у формі дискусії про різноманіття та особливості методів селекції тварин, обговорення складності та наслідків генетичного клонування тварин.

Відпрацювання термінів: Поліембріонія. Генетичне клонування

Народна мудрість каже: «Гарний догляд і бідного коня зробить скакуном». У якому разі це справедливо, а в якому ні?(Слайд 25)

Якщо йдеться про коней однієї породи, причому саме скакових, то хороший догляд дозволить виростити скакового коня. Але з коня важковоза, безпородного, скільки не годуй, скакуна не виростиш.

Питання для закріплення:(слайд 26)

1. Із чим пов'язані особливості селекції тварин?

2. Чому масовий відбір у селекції тварин практично не застосовується?

3. Який метод використовується для одержання бройлерних курчат? На якому явище він ґрунтується?

4. Чому народження овечки Доллі можна розглядати як важливу подію з біологічної точки зору, але не як перспективний напрямок у селекції тварин?

Тестова перевірка знань (слайд 27) (Додаток 6)

A. цитологією Б.селекцією

A. видом Б. штамом

B. населенням Г. сортом

A. біотехнологія Б. цитологія

B. генетика Г. ембріологія

A. інбридингу Б. відбору

B. мутагенезу Г. гетерозису

5. Домашнє завдання (слайд 28)

1. § 66, терміни, питання та завдання стор.256

2. Скласти опорний конспект відповіді за параграфом.

3. Написати шпаргалку до уроку

4. підготувати текст із перепустками.

5. Індивідуальне повідомлення «Генетично-модифіковані продукти»

6. Сформулювати думку, заголовок або текст до зображення (слайд 29)

6. Підбиття підсумків уроку. Виставлення оцінок.

Сьогодні ми з вами дуже плідно попрацювали на уроці. Але на цьому наша розмова про селекцію не закінчена, її ми продовжимо на наступних уроках. А зараз мені хотілося б від вас почути, що вам сподобалося на сьогоднішньому уроці, що ви дізналися.

(Слайд 30)

Мені з вами було дуже приємно працювати, дякую всім за співпрацю. Урок закінчено. До побачення.

ДОДАТКИ

Додаток 1.

Центри походження культурних рослин

1. Південноазіатський тропічний (Індійський або Індонезійсько-Індокитайський).

Тропічна Індія, Індокитай, Південний Китай, острови Південно-Східної Азії.

Рис, цукрова тростина, огірок, баклажан, чорний перець, банан, цукрова пальма, сагова пальма, хлібне дерево, чай, лимон, апельсин, манго, джут та ін. (50% культурних рослин)

2. Східноазіатська (Китайська, або Китайсько-Японська). Центральний та Східний Китай, Японія, Корея, Тайвань

Соя, просо, гречка, слива, вишня, редька, шовковиця, гаолян, коноплі, хурма, китайські яблука, опійний мак, ревінь, кориця, олива та ін. (20% культурних рослин)

3. Південно-Західноазіатський (Передньоазіатський та Середньоазіатський). Мала Азія, Середня Азія, Іран, Афганістан, Південно-Західна Індія

М'яка пшениця, жито, льон, коноплі, ріпа, морква, часник, виноград, абрикос, груша, горох, боби, диня, ячмінь, овес, черешня, шпинат, базилік, волоський горіх та ін. (14% культурних рослин)

4. Передньоазіатський - м'яка пшениця, ячмінь, овес.

5. Середземноморський. Країни на берегах Середземного моря

Капуста, цукровий буряк, маслина (олива), конюшина, одноквіткова сочевиця, люпин, цибуля, гірчиця, бруква, спаржа, селера, кріп, щавель, кмин та ін. (11% культурних рослин)

6. Абіссінскій (Ефіопський). Ефіопське нагір'я Африки

Тверда пшениця, ячмінь, кавове дерево, зернове сорго, банани, нут, кавун, рицина та ін.

7. Центральноамериканський (Південно-Мексиканська, або Середньоамериканський). Південна Мексика

Кукурудза, довговолокнистий бавовник, какао, гарбуз, тютюн, квасоля, червоний перець, соняшник, батат та ін.

8. Американський (Андійський). Південна Америка вздовж західного узбережжя

Картопля, ананас, хінне дерево, маніок, томати, арахіс, кокаїновий кущ, садова суниця та ін.

Розпочата Н.І. Вавілова робота була продовжена іншими ботаніками. У 1970 р. П.М. Жуковський встановив ще 4 центри: Австралійський, Африканський, Європейсько-Сибірський та Північноамериканський. Отже, нині налічується 11 первинних центрів культурних рослин.

Додаток 2

Тестування на співвідношення

Учні одержують список із назвами культурних рослин, які вони повинні розподілити по центрах походження відповідно до заданого варіанту.

1-й варіант

Південноазіатський тропічний;

Абіссінська;

Американський.

2-й варіант

Східноазіатська;

Середземноморський;

Центральноамериканський.

3-й варіант

Південно-Західноазіатський;

Американський;

Абіссінська.

Назви рослин:

1) соняшник; 2) капуста; 3) ананас; 4) жито; 5) просо; 6) чай; 7) тверда пшениця; 8) арахіс; 9) кавун; 10) лимон; 11) сорго; 12) гаолян; 13) какао; 14) диня; 15) апельсин; 16) баклажан; 17) коноплі; 18) батат; 19) рицина; 20) квасоля; 21) ячмінь; 22) манго; 23) овес; 24) хурма; 25) черешня; 26) кава; 27) томат; 28) виноград; 29) соя; 30) маслина; 31) картопля; 32) цибуля; 33) горох; 34) рис; 35) огірок; 36) редька; 37) бавовник; 38) кукурудза; 39) китайські яблука; 40) цукрова тростина; 41) банан; 42) тютюн; 43) цукрові буряки; 44) гарбуз; 45) льон; 46) морква; 47) джут; 48) м'яка пшениця.

Відповіді:

1-й варіант

Південноазіатський тропічний: 6; 10; 15; 16; 22; 34; 35; 40; 41; 47.

Середземноморський: 2; 30; 32; 43.

Американський: 3; 8; 27; 31.

2-й варіант

Східноазіатська: 5; 12; 17; 24; 29; 36; 39.

Абіссінський: 7; 9; 11; 19; 26.

Центральноамериканський: 1; 13; 18; 20; 37; 38; 42.

3-й варіант

Південно-Західноазіатський: 4; 14; 21; 23; 25; 28; 33; 45; 46; 48.

Американський: 3; 8; 27; 31.

Абіссінський: 7; 9; 11; 19; 26.

Додаток 3

РЕЛАКСАЦІЯ

1. Закрийте очі і кінчиками пальцем робіть обертальні рухи навколо очей. Від скронь до носа знизу і від носа до скронь зверху над бровами. Повторіть процедуру близько 10 разів. Під час вправи дихайте рівномірно рівно. Особливу увагу варто приділити позі, в якій ви робите масажні вправи. Якщо ви затиснуті, або вам незручно сидіти, стояти, то й очі ви не зможете розслабити належним чином. Тому перш, ніж приступати до масажних вправ, прийміть зручне положення, наприклад, сядьте в м'яке крісло, а ще краще приляжте - горизонтальне положення сприяє припливу крові, а отже, і кисню до голови та очей.

2. Особливе місце серед релаксаційних вправ для очей займає релаксація за допомогою темряви. Закрийте та розслабте очі, накрийте зверху очі долоньками. Такий корисний спосіб запропонував відомий американський окуліст доктор Бейтс, автор спеціальної програми для профілактики захворювань очей.

Ви ніколи не задавалися питанням, чому людина спить із заплющеними очима? Відповідь проста - тому що в темряві, яка утворюється при

опущених століттях, очі найповніше розслабляються .

Додаток 4

Повідомлення учня - Вклад Ч.Дарвіна у розвиток селекційної науки.

Відвідуючи сільськогосподарські виставки, Ч.Дарвін звернув увагу на велику різноманітність порід та сортів та поставив за мету з'ясувати причини цього різноманіття. До 40-х років. ХІХ ст. було відомо велику кількість порід великої рогатої худоби (молочних, м'ясних, м'ясо-молочних), коней (важковозів, скакових), свиней, собак, а також курей. Число сортів пшениці перевищувало 300, винограду – 1 тис. Породи і сорти, що належать до тих самих видів, часто настільки сильно відрізнялися один від одного, що їх можна було прийняти за різні види.

Багато прихильників вчення про сталість та незмінність видів вважали, що кожна порода, кожен сорт походять від окремого дикого предка. Дарвін ґрунтовно вивчив походження різних порід свійських тварин і дійшов висновку, що людина сама створила все їхнє різноманіття, як і різноманіття сортів культурних рослин, змінюючи в різних напрямках один або кілька диких видів. Особливо докладно Дарвін досліджував походження порід домашнього голуба.

Незважаючи на великі відмінності, породи свійських голубів мають дуже важливі загальні ознаки. Всі домашні голуби – громадські птахи, що гніздяться на будівлях, а не на деревах, як дикі. Голуби різних порід легко схрещуються і дають плідне потомство. При схрещуванні особин, що належать до різних пород, Дарвін отримав потомство, за забарвленням напрочуд подібне з диким сизим (скелястим) голубом. Вчений зробив висновок, що всі породи свійських голубів походять від одного виду - дикого сизого (скелястого) голуба, що мешкає на крутих скелях Середземноморського узбережжя і на північ, до Англії та Норвегії. Звичайний сизий голуб схожий на нього забарвленням оперення.

Точним дослідженням анатомічних та фізіологічних ознак Ч.Дарвін встановив, що всі породи домашніх курей походять від банківської курки – дикого виду, що мешкає в Індії, на Мадагаскарі та Зондських островах; породи великої рогатої худоби – від дикого туру, винищеного XVII в.; породи свиней від дикого кабана. Сорти городньої капусти походять від дикої капусти, яка ще й тепер зустрічається по західних берегах Європи.

Чи достатньо лише спадкової мінливості для пояснення разючого різноманіття порід свійських тварин і сортів культурних рослин та їх відповідності тій меті, з якою їх розводять? Ч.Дарвін у роботі «Зміни тварин та рослин під впливом одомашнення» дав наукове обґрунтування процесам формоутворення у сільському господарстві.

Дарвін звернувся до сільськогосподарської літератури, до звітів виставок, старих каталогів та прейскурантів, вивчив практику кіннозаводчиків, голубівників, садівників та встановив, що постійно з'являлися нові породи та сорти, які були більш досконалими та різноманітними за своїми ознаками порівняно з раніше існуючими. В окремих випадках нові ознаки у свійських тварин та культурних рослин виникали випадково, раптово; людина не накопичувала їх шляхом спрямованого відбору. Так з'явилися коротконога вівця, суцільнолиста суниця. Вони зацікавили людину своєю незвичністю, і вона закріпила ці ознаки в породі, сорті. Але, зазвичай, людина брав активну участь у тривалому процесі створення необхідних йому ознак і якостей порід і сортів.

Додаток 5

Доповідь

Тема: “Сучасні проблеми клонування. Їхня етична сутність»

2. Клонування тварин

Висновок

Список літератури

Вступ

XX століття стало століттям найбільших відкриттів у всіх галузях природознавства, століттям науково-технічної революції, яка змінила і зовнішність Землі, і її мешканців. Можливо, однією з основних галузей знання, що визначатиме вигляд нашого світу в наступному столітті, є генетика.

З цією порівняно молодою наукою завжди було пов'язано чимало суперечок та протиріч, але останні досягнення генетики та генної інженерії, яка цілком може вважатися самостійною дисципліною, у таких галузях, як дослідження геному людини та клонування, хоч і відкрили широкі перспективи розвитку біотехнологій та лікування різних захворювань , уможливили зміну самої сутності людини, породивши цим безліч питань етичного, навіть, швидше, філософського, характеру.

Чи має людина право змінювати те, що створено природою? Чи має право виправляти її помилки і, якщо так, то де грань, яку не можна переступати? Чи не обернуться наукові знання катастрофою для всього людства, як це сталося, коли було відкрито енергію атома, яка знищила Хіросіму, Нагасакі та Чорнобиль?

1. Поняття та сутність клонування

Одним із яскравих прикладів досягнень вчених, із проблемністю яких людству ще не раз доведеться зіткнутися є клонування.

Клонування– це процес, у ході якого живе істота виробляється від єдиної клітини, взятої з іншого живого істоти.

Клонування зазвичай визначається, як виробництво клітин чи організмів із тими самими нуклеарними геномами, що у іншої клітини чи організму. Відповідно, шляхом клонування можна створити будь-який живий організм або його частину, ідентичний вже існуючому або існуючому, якщо збереглася інформація про його нуклеарні геноми.

Ще кілька десятиліть тому клонування було скоріше предметом обговорення письменників-фантастів, ніж наукових дискусій чи суспільно-політичних дебатів. Стрімкий розвиток генної інженерії і просто розквіт біотехнологій у 1990-ті роки створили всі умови для практичної можливості клонування живих істот. Науково-технічний прогрес, як це часто буває, втілив все у реальність.

2. Клонування тварин

Мабуть, одним із найяскравіших досягнень генетики останнім часом є експеримент із клонування вівці, успішно завершений 23 лютого 1997 року вченими Рослинського університету в Шотландії під керівництвом Яна Вілмута. Для того, щоб зрозуміти, чому публікація результатів експерименту викликала такий сильний суспільний резонанс (у пресі з'явилися сотні публікацій, присвячених роботі шотландських генетиків, а овечка Доллі, вирощена в ході експерименту протягом кількох тижнів, не сходила з телевізійних екранів), потрібно розібратися в суті виконаних. робіт.

Отже, експеримент проходив так. На першому етапі з вимені вівці було взято клітину молочної залози, причому активність її генів була тимчасово погашена. Після цього клітина була вміщена в ооцит - ембріональне оточення, щоб генетична її програма перебудувалася в розвитку ембріона. Одночасно з готовою до запліднення клітини іншої вівці було видалено ядро, після чого клітина кілька годин охолоджувалася до температури 5-10 градусів. На наступному етапі яйцеклітина, точніше цитоплазма, що залишилася від неї, була внесена в електричне поле, де під дією електричного струму зруйнувалися клітинні мембрани, і цитоплазма яйцеклітини злилася з ядром, виділеним з клітини молочної залози. Запліднена таким чином яйцеклітина була поміщена в матку третьої вівці, яка й виносила знамениту Доллі, геном якої ідентичний геному «матері», з якої було взято ядро. Ян Вілмут і його співробітники не відразу досягли успіху - шість ягнят-клонів стали жертвою наукових пошуків, оскільки мали генетичні дефекти нирок.

Подібні експерименти з клонування тварин проводилися і раніше: ще в 70-і роки професору Гердону з Оксфордського університету вдалося здійснити пересадку ядра і таким чином клонувати жаб, в 1995 році були клоновані щури, проводилися експерименти з іншими ссавцями з тією лише відмінністю, що замість клітин молочної залози використовувалися клітини ембріона. Колін Стюарт, відомий генетик, що працює в Лабораторії дослідження ракових захворювань у Меріленді, США, вважає, що успіх Вілмута багато в чому обумовлений тим, що йому вдалося вирішити проблему відторгнення ядра донорською клітиною, створивши для ядра відповідну поживну оболонку.

Після публікації роботи Вілмута з'ясувалося, що ще кілька великих наукових центрів були близькі до успіху шотландських генетиків. Було розсекречено дослідження вчених Орегонського центру вивчення приматів: за словами американців, їм вдалося створити точні генетичні копії людиноподібних мавп, щоправда, з використанням клітин зародка. З'ясувалося, що з 1993 року китайські генетики проводять роботи з клонування бугаїв, російським ученим вдалося клонувати каспійського осетра, а австрійці заявили про те, що також мають технологію генетичного тиражування. Успіх клонування ссавців не залишає сумнівів у тому, що подолання технічних труднощів, пов'язаних із клонуванням людини – лише справа часу.

Які клони створили?

Перша клонована тварина – миша – з'явилася 1981 року. Але вона мала дуже слабкий імунітет, аномальні гени, і вона швидко померла. Найзнаменитіший клон – вівця Доллі – «народилася» у 1996 році. Але у 2003 році зіркова овечка померла від захворювань легень, яке зазвичай буває у літніх овець. Однак немає доказів, що це є свідченням передчасного старіння. Адже в овець, які у закритому приміщенні, ризик цього захворювання сильно зростає. Після смерті з Доллі зробили опудало та виставили в Единбурзькому королівському музеї. Клон у такому вигляді точно житиме вічно.

У Німеччині минулого і цього року з'явилося ціле стадо так званих хімізинових корів та овець. У їх клітини було додано ген, відповідальний наявність білка хімізину в молоці. З такого продукту одразу роблять сир, минаючи дорогий етап переробки. Крім того, «ксерокопіювання» найкращих екземплярів зі стада дозволить створити свого роду банк найцінніших порід.

Сотні спроб створити клон мавпи провалилися. Зважаючи на все, у приматів при розподілі клонованих клітин ДНК не передається новим клітинам належним чином. Деякі клітини в результаті отримують або занадто багато або занадто мало ДНК і виявляються нежиттєздатними. Вчені вважають, що спроби клонувати приматів, у тому числі й людину, схоже, поки що приречені на провал.

кішка Нікі

лоша

14 поросят

Південна Корея

афганський хорт Снаппі

Південна Корея

вовчиці зникаючого виду

3. Проблеми клонування людини

Можливість клонування людини громадською думкою сприймається неоднозначно, існують обґрунтовані думки «за» та «проти». Примітно, що знову зіткнулися позиції наукових кіл та духовенства, які висловлюють полярні погляду на цьому питанні. При цьому більшість вчених досить стримано ставляться до можливості клонування людини, значної кількості і противників цього серед них. Релігійні діячі в переважній більшості категорично проти експериментів такого роду, хоча представники деяких екстравагантних культів підтримують ідею клонування людей.

Проблема клонування людини – проблема етична насамперед. Людина вторгається у сферу буття, за яку не відповідальна через свою природу, що тягне за собою непередбачуваність наслідків таких кроків. Невипадково, представники основних релігійних течій у світі – християни, іудеї і мусульмани, виявляють рідкісна одностайність у різко негативному ставленні до клонування людини. Божественним чином або природно відбувається людина, але вона в жодному разі не повинна стати продукцією виробництва у прямому значенні цього виразу.

Залежно від цілей виробництва клона розрізняють клонування, спрямоване на відтворення людської істоти як способу розмноження ( репродуктивне клонування) та клонування для медичних цілей ( терапевтичне клонування), наприклад, з метою регенерації органів тієї самої людини або виробництва медичних препаратів. Другий різновид клонування не спрямований на повноцінне відтворення істоти і методологічно протікає без використання матки-донора.

Головним напрямом у сфері терапевтичного клонування є дослідження у галузі вирощування т.зв. стовбурових клітин, які є своєрідним будівельним матеріалом організму, вони з'являються на 4–5 день його розвитку.

На думку багатьох, дослідження області стовбурових клітин і є тим самим екстраординарним випадком, коли клонування людини може бути дозволено, т.к. вони можуть допомогти зберегти життя сотням і тисячам природнонароджених. Проте, як правило, законодавець ігнорує цю думку і найчастіше використовує лише один регулятор для впорядкування цих відносин – заборона.

Думки вчених щодо вирішення клонування людини розділилися. Сам Ян Вілмут вважає, що клонування людини є абсолютно неприпустимим, його французький колега Жан-Француа Маттеї переконаний у необхідності того, «щоб ООН виробила спеціальні міжнародні обов'язкові норми з біоетики, що враховують останні досягнення науки, аж до внесення доповнень до Декларації прав людини». Саймон Фішел, науковий директор клініки в Ноттінгемі, навпаки, вважає, що «багато в чому клонування може призвести до величезних переваг». З цією ідеєю згодний, наприклад, і російський академік Струнніков, який виклав свою думку в інтерв'ю газеті «Известия».

Реакція церкви на нове відкриття була однозначною. Так Мартін Робра, секретар Всесвітньої церковної Ради, заявив про необхідність запровадження мораторію на генетичні дослідження. З різким засудженням експериментів із клонування виступив глава римо-католицької церкви Іван Павло ІІ.

Газета «Оссерваторе романо», офіційний друкований орган Святого Престолу писала: «У наукових дослідженнях та експериментах існують межі, які не можна переступати не лише з етичних міркувань, а й через причину, що випливає із самого характеру природи. Час від часу церква уточнює ці межі, засуджуючи утилітарний підхід до них і відкидаючи все те, що навіть будучи технічно можливим, не може бути виправдане з моральної точки зору».

Якої б точки зору не дотримувалися влади, ясно одне – питання про клонування людини потребує правового регулювання. Реакція політиків не змусила довго чекати. Білл Клінтон, наприклад, заявив: «Це чудове відкриття (клонування) порушує безліч важливих питань. Воно може принести користь у сферах науки і сільського господарства, проте може мати серйозні етичні проблеми».

А вже за короткий час на підставі рекомендацій Національної консультативної комісії з питань біологічної етики Клінтон направив до конгресу законопроект, який забороняє клонування людей як державних, так і приватних інститутів. Справа в тому, що за американськими законами уряд може регулювати діяльність лише тих установ, які фінансуються з державного бюджету, тому в США питання про комерційне використання досягнень науки, яке обговорювалося у попередньому розділі, стоїть досить гостро.

У Європі вже є законодавча основа для заборони клонування людини – нещодавно Рада Європи схвалила Конвенцію з прав людини та біомедичні, до якої потрібно буде внести лише деякі доповнення. Цей документ, що накладає суворі обмеження на можливі зловживання досягненнями медичної та біологічної науки, у квітні 1997 року був відкритий для підписання 40 країнами – членами Ради Європи. У Великобританії ухвалений 1990 року закон «Про запліднення та ембріологію» забороняє клонування людини з використанням клітин ембріона, проте, на думку Шейли Маклін, професора права та медичної етики університету Глазго, «ця технологія не використовує ембріон, вона використовує дорослих особин».

4. Можливі наслідки клонування людини

Суперечки з приводу заборони клонування мало не призвели до згортання проекту Вілмута, але вченим вдалося відстояти результати своєї роботи та продовжити дослідження.

Чи варто боятися наслідків клонування людини? Які можливості застосування нової технології практично? Газети всього світу сурмлять про тиражування геніїв, які відкриють людству нові горизонти, або, навпаки, маніяків та терористів, які, створивши двійника, стануть невловимими. Ці припущення абсолютно безпідставні, оскільки вплив виховання та соціального середовища формування особистості журналістами не враховується. Багатьох лякає можливість вирощування клонів для отримання органів, ідентичних органам донора. Таку перспективу виключати не можна, але вже зараз проводяться людяніші експерименти з вирощування ссавців, органи яких надалі можна буде пересаджувати людині.

Так технологія трансплантації ядра збільшить шанси успіху при пересадці людині свинячого серця. Велике значення мають нові методи для сільського господарства. Доктор Рон Джеймс, науковий співробітник фірми «ПЛ Терапевтікс», яка набула права на результати роботи Вілмута, вважає цілком реальним клонування елітних порід великої рогатої худоби та інших сільськогосподарських тварин.

Клонування може бути застосовано і для порятунку тварин, занесених до Червоної книги, і відновлення лісів, необхідних збереження балансу у атмосфері. Нова технологія пересадки ядра спростить створення трансгенних рослин і тварин, тобто організмів, в геном яких внесений будь-який сторонній ген, що зумовлює ті чи інші властивості, наприклад холодостійкість і більшу продуктивність, або вироблення певних речовин, зокрема рідкісних ліків. Досвід створення трансгенних організмів є і в іноземних і наших російських учених.

Однією з останніх успішних робіт учених РАСХН у цій галузі було виведення трансгенної вівці, яка у процесі життєдіяльності виробляє хімозин – сичужний фермент, що зброджує молоко. Фермент цей необхідний виробництва сиру, і тепер одна єдина вівця забезпечує рідкісною речовиною практично всю сирну промисловість Росії.

На думку деяких авторів, клонування є ідеальним засобом для отримання донорівських органів.Це одна з найбезглуздіших із усіх заяв щодо клонування. Людський клон – це людська істота. У вільному суспільстві ви не можете змусити іншу людську істоту дати вам один із своїх внутрішніх органів. Також ви жодним чином не можете вбити іншу людину, щоб отримати один із її органів. Вже існуючі закони перешкоджають таким зловживанням.

Необхідно зауважити, що якщо ваш клон-близнюк отримав травму в нещасному випадку, вас можуть попросити віддати одну з ваших нирок, щоб зберегти життя клону! Якщо донор органу – ще дитина, суспільство може побажати втрутитися та оголосити, що це заборонено. Насправді видалення будь-якого органу дитини, чи клона чи ні, для трансплантації іншій людині – дуже спірна практика, що має суворо регулюватися. Багато законних майбутніх додатків технології клонування виявляються у сферах трансплантації органів, пересадки шкіри для жертв пожеж тощо. У цих випадках не потрібно було б клонування цілої людини, а тільки застосування тієї ж технології перенесення ядра клітини для вирощування нових тканин або органів для медичних цілей.

Більшість вчених сходяться на тому, що спроби створити клон людини небезпечні та сумнівні з моральної точки зору. Багато клонів тварин з'являлися світ з тими чи іншими відхиленнями. Здоровими вони народжувалися нечасто. Дослідники університету Піттсбурзької школи медицини спробували клонувати макаку-резус за допомогою технології, яка використовувалася при створенні клону знаменитої вівці Доллі. Після сотень спроб їм так жодного разу не вдалося досягти вагітності у носія клону. Іншим групам вченим також вдалося клонувати мавп. Зважаючи на все, у приматів при розподілі клонованих клітин ДНК не передається новим клітинам належним чином. Деякі клітини в результаті отримують або занадто багато або занадто мало ДНК, і виявляються нежиттєздатними. Вчені вважають, що спроби клонувати інших приматів, у тому числі й людину, схоже, приречені на провал. Клонування успішно піддаються деякі тварини, наприклад миші та вівці, проте з'являються все більш явні ознаки того, що не всі види можна відтворити штучним шляхом.

Варто розглянути вплив нових відкриттів генетики на громадську думку в цілому. Дуже цікава точка зору, яку дотримується Аксель Кан, директор Лабораторії досліджень у галузі генетики та молекулярної патології при Паризькому інституті молекулярної генетики. У своїй статті, присвяченій можливості клонування людини, він насамперед розглядає соціальні наслідки експериментів у цій галузі. Він вважає, що якщо раніше було можливим лікування спадкових хвороб шляхом заміни генів, то нові технології, що застосовуються для клонування, відкривають значно ширші перспективи. Кан зазначає, що в суспільстві все більше людей хоче мати гарантію того, що всі їхні спадкові ознаки точно будуть передані наступному поколінню.

Можливо, що це пов'язано з дедалі більшою глобалізацією культури та втратою окремими країнами та культурами своєї самобутності. Тим часом проблема, пов'язана з нездатністю мати дітей внаслідок захворювань, певного стилю життя або інших причин, у розвинених суспільствах набуває все більшого значення. Саме тому технологія штучного запліднення ICSI (intracytoplasmic sperm injection), що дозволяє парам, не здатним до відтворення мати дітей, отримала в суспільстві широку підтримку.

Що ж до технологій, застосовуваних при клонуванні, всі вони дають можливість обходитися генофондом лише з батьків, що робить цілком реальним народження дітей навіть у гомосексуальних шлюбах. Із цього випливає, що за певних умов громадська думка може схилитися на користь дозволу клонування людини. На сьогоднішній день, відповідно до опитування громадської думки, проведеного телекомпанією ABC (ЕйБіСі), 53 відсотки американців підтримують ідею продовження експериментів з клонування тварин, при цьому 90 відсотків категорично відкидають можливість клонування людини.

Як розвиватимуться події далі, які ще сюрпризи піднесе нам генетика, сказати складно, але те, що ця наука може сильно вплинути на перебіг світової історії, не викликає сумнівів.

Висновок

Хоча і дуже повільно, заборона клонування людини набуває все більшого поширення в різних країнах світу та на міжнародному рівні. Сьогодні цією проблемою стурбовані чомусь лише розвинуті країни, хоча проблема клонування – проблема не лише розвиненого світу. Клон людини – це не атомна бомба, лабораторії, в яких вона може бути вироблена, мобільні, а інформація про це відносно відкрита. Клонування людини може бути здійснено при відповідному технічному забезпеченні в будь-якій з країн, що розвиваються. Але, як правило, правове регулювання цієї сфери в країнах, що розвиваються, відсутнє.

Звичайно ж, оптимально було б запровадити заборону клонування на основі універсального міжнародного договору, і з пропозицією про це до Об'єднаних Націй уже звернулися уряди Німеччини та Франції, але поки що жодного універсального акту в цій сфері не існує.

Найбільш поширена заборона клонування в Європі. Він забезпечується на регіональному рівні у міжнародному праві, у праві Європейського Союзу та на рівні національного законодавства окремих держав.

Більшість вчених сходяться на тому, що спроби створити клон людини небезпечні та сумнівні з моральної точки зору.

Список літератури

1. Н. Грін, У. Стаут, Д. Тейлор, Біологія, Москва, «Світ», 1993

2. Ф. Кіберштерн, Гени та генетика, Москва, «Параграф», 1995 р.

3. Стівен Вір «Клонування людини аргументи на захист» // Російська газета

4.Кузіна С., Черкасов І: «Клонування людини: підступи диявола або перемога науки» // Комсомольська правда, 2007 р.

5. Кутковець Т.І., Юдін Б.Г. Уроки незакінченої дискусії // Людина. 1998

6. Баєв А.А. «Геном людини»: деякі етико-правові проблеми сьогодення та майбутнього// Людина, 1995 №2

7. Дубінін Н.П. Генетика сьогодні, завтра. М., «Радянська Росія», 1981

Додаток 6

Тестова перевірка знань

1. Наука про створення нових та покращення існуючих сортів, порід та штамів називається:

A. цитологією Б.селекцією

B. екологією Г. мікробіологією

2. Штучно створена людиною населення рослинних організмів з певними цінними господарськими ознаками називається:

A. видом Б. штамом

B. населенням Г. сортом

3. Теоретичною основою методів селекції, спрямованих на зміну спадкових властивостей сортів та порід, є наука:

A. біотехнологія Б. цитологія

B. генетика Г. ембріологія

4. Група генетично однорідних (гомозиготних) організмів, що мають цінний вихідний матеріал для селекції, називається:

A. чистою лінією Б. філогенетичними рядами

B. культурою тканин Г. поліембріонією

5. Гібридизація, що допомагає перевести рецесивні гени в гомозиготний стан, називається:

A. аутбридингом Б. близькоспорідненою

B. неспорідненою Г. поліплоїдією

6. Віддалена гібридизація може забезпечувати виникнення біологічних форм, що становлять велику господарську цінність, завдяки:

A. інбридингу Б. відбору

B. мутагенезу Г. гетерозису

7. Використання для гібридизації протопластів відноситься до:

A. генетичного Б. клітинної інженерії клонування

B. генної інженерії Г. штучного мутагенезу

8. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості організмів сформулював:

A. В.І. Вернадський Б. Б.Л. Астрауров

B. Н.І. Вавілов Г. І.В. Мічурін

План навчального заняття №

Дата Предметбіологія група

П.І.Б. викладачаМатосова А.С.

Тема урока:Генетичні засади селекції. Підбір та оцінка первинних матеріалів для селекції.

Цілі уроку: 1. розширити знання про селекцію як науку, познайомити з короткою історією селекції, поглибити знання учнів про культурні рослини та їх походження,

Завдання:
Пізнавальна:сформувати знання про методи селекції рослин, тварин та мікроорганізмів; поглибити знання засад спадковості.

Розвиваюча:продовжити формування умінь аналізувати, порівнювати, узагальнювати та систематизувати.
Виховна:сформувати шанобливе ставлення до праці вчених-селекціонерів на прикладі наукової діяльності М.І Вавілова.

Тип та вид уроку: комбінований

Засоби навчання: презентація, малюнок та таблиця «Основні географічні центри походження культурних рослин», портрет Н.І.Вавілова

Методи та методичні прийоми. Методи: словесний (оповідання вчителя, доповіді учнів), наочний (презентація, малюнок та таблиця). Прийоми: технічні (використання мультимедійної презентації), логічні (порівняння)

Хід уроку:

1. Організаційний момент:Перевірити відвідуваність учнів.

2. Узагальнення, систематизація та контроль знання та умінь учнів:Розмова.

1) Назвіть галузі практичного застосування генетики.

2) Перерахуйте основні завдання сучасної селекції.

3) Яку роль селекції грає різноманітність вихідного селекційного матеріалу?

4) Дайте визначення: що таке гатунок?

3. Пояснення нового матеріалу (засвоєння нових знань).План:

План

1. Структура сучасної селекції

1. Структура сучасної селекції

Селекція (Від лат.selectio , seligere - Відбір)– це наука про методи створення високопродуктивних сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів.

Усі домашні тварини та культурні рослини походять від диких предків. Процес перетворення диких тварин і рослин на культурні форми називають – одомашненням. Головним фактором є штучний відбір організмів, що відповідає вимогам людини. Перші спроби одомашнення тварин та рослин робилися ще за 20-30 тис. років до н. Широке одомашнення починається з 8-6 тис. до н. Саме тоді людина залучила до культури переважну більшість тварин та рослин.

В результаті численних експедиції, організованих Н.І.Вавіловим у найвіддаленіші куточки планети, було зібрано унікальну, найбільшу у світі колекцію різноманітних культурних рослин. Предком домашнього собаки був вовк. Родоначальником великої рогатої худоби був бик – тур, домашньої вівці – муфлони, кінь – тарпана, свинячий кабан, домашня кішка – дика кішка, домашня курка – червона курка джунглі.

Завдання сучасної селекції

Створення нових та вдосконалення старих сортів, порід та штамів з господарсько-корисними ознаками.

Створення технологічних високопродуктивних біологічних систем, що максимально використовують сировинні та енергетичні ресурси планети.

Підвищення продуктивності порід, сортів та штамів з одиниці площі за одиницю часу.

Підвищення споживчих якостей продукції.

Зменшення частки побічних продуктів та їх комплексна переробка.

Зменшення частки втрат від шкідників та хвороб.

Структура сучасної селекції

Вчення про сучасну селекцію було нашим видатним співвітчизником – агрономом, ботаніком, географом, мандрівником, всесвітньо визнаним авторитетом у галузі генетики, селекції, рослинництва, імунітету рослин, великим організатором сільськогосподарської та біологічної науки – Миколою Івановичем Вавіловим (1887). Н.І. Вавілов виділив такі розділи селекції:

1) вчення про вихідний сортовий, видовий і родовий потенціал;

2) вчення про спадкову мінливість (закономірність у мінливості, вчення про мутації);

3) вчення про роль середовища у виявленні сортових ознак (вплив окремих факторів середовища, вчення про стадії у розвитку рослин стосовно селекції);

4) теорія гібридизації як у межах близьких форм, так і віддалених видів;

5) теорія селекційного процесу

6) вчення про основні напрямки в селекційній роботі, таких як селекція на імунітет, на фізіологічні властивості (холодостійкість, посухостійкість, фотоперіодизм), селекція на технічні якості, хімічний склад;

7) приватна селекція рослин, тварин та мікроорганізмів.

2. Вчення Н.І. Вавілова про центри походження культурних рослин

Вчення про вихідний матеріал є основою сучасної селекції. Вихідний матеріал є джерелом спадкової мінливості - основи для штучного відбору. Н.І. Вавілов встановив, що на Землі існують райони з особливо високим рівнем генетичного розмаїття культурних рослин, і виділив основні центри походження культурних рослин (спочатку Н.І. Вавілов виділив 8 центрів, але потім скоротив їх до 7). До кожного центру встановлено характерні йому найважливіші сільськогосподарські культури.

1. Тропічний центр– включає території тропічної Індії, Індокитаю, Південного Китаю та островів Південно-Східної Азії. Не менше однієї чверті населення земної кулі досі живе у тропічній Азії. У минулому відносна населеність цієї території була ще більшою. З цього центру веде початок близько однієї третини рослин, що виробляються в даний час. Це батьківщина таких рослин, як рис, цукрова тростина, чай, лимон, апельсин, банан, баклажан, а також велика кількість тропічних плодових та овочевих культур.

2. Східноазіатський центр– включає помірні та субтропічні частини Центрального та Східного Китаю, Корею, Японію та більшу частину о. Тайвань. На цій території живе приблизно близько однієї чверті населення Землі. Близько 20% усієї світової культурної флори веде початок зі Східної Азії. Це батьківщина таких рослин, як соя, просо, хурма, багато інших овочевих та плодових культур.

3. Південно-Західноазіатський центр– включає території внутрішньої нагірної Малої Азії (Анатолії), Ірану, Афганістану, Середньої Азії та Північно-Західної Індії. Сюди примикає Кавказ, культурна флора якого, як показали дослідження, генетично пов'язані з Передньої Азією. Батьківщина м'яких пшениць, жита, вівса, ячменю, гороху, дині.

Цей центр може бути поділений на такі осередки:

а)Кавказький з безліччю оригінальних видів пшениці, жита та плодових. По пшениці та житу, як з'ясовано порівняльними дослідженнями, це найважливіше світове вогнище їх видового походження;

б)Передньоазіатський , що включає Малу Азію, Внутрішню Сирію та Палестину, Трансіорданію, Іран, Північний Афганістан та Середню Азію разом із Китайським Туркестаном;

в)Північно-західноіндійська , що включає окрім Пенджабу і прилеглих провінцій Північної Індії та Кашміру також Белуджистан та Південний Афганістан.

Близько 15% усієї світової культурної флори веде початок із цієї території. У винятковому видовому розмаїтті тут зосереджені дикі родичі пшениці, жита та різних європейських плодових. Досі тут можна простежити для багатьох видів безперервний ряд від культурних до диких форм, тобто встановити зв'язки диких форм, що збереглися, з культурними.

4. Середземноморський центр– включає країни, розташовані на берегах Середземного моря. Цей чудовий географічний центр, що характеризується у минулому найбільшими найдавнішими цивілізаціями, дав початок приблизно 10% видів культурних рослин. Серед них такі, як тверді пшениці, капуста, буряк, морква, льон, виноград, маслина, безліч інших овочевих та кормових культур.

5. Абіссінський центр.Загальна кількість видів культурних рослин, пов'язаних зі своїм походженням з Абіссінією, не перевищує 4% світової культурної флори. Абіссінія характеризується рядом ендемічних видів і навіть пологів культурних рослин. Серед них такі, як кавове дерево, кавун, хлібний злак (Eragrostis abyssinica), своєрідна олійна рослина нуг (Guizolia ahyssinica), особливий вид банана.

У межах Нового Світу встановлено разюче строга локалізація двох центрів видоутворення найголовніших культурних рослин.

6. Центральноамериканський центр, що охоплює велику територію Північної Америки, включаючи Південну Мексику. У цьому центрі можна виділити три осередки:

а) Гірський південномексиканський,

б) Центральноамериканський,

в) Вест-Індський острівний.

З Центральноамериканського центру веде початок близько 8% різних рослин, що обробляються, таких, як кукурудза, соняшник, американські довговолокнисті бавовники, какао (шоколадне дерево), ряд видів квасолі, гарбузових, багатьох плодових (гавайява, анони і авокадо).

7. Андійський центр, вмежах Південної Америки, присвячений Андійському хребту. Це батьківщина картоплі, томату. Звідси ведуть початок хінне дерево та кокаїновий кущ.

4. Самостійна робота учнів
Дати відповіді на запитання.
1) Який механізм штучного відбору?
2) Що називають штамами?
3) Як називається комплекс заходів, спрямованих на перевірку відповідності властивостей тих чи інших порід чи сортів умов певної природної зони?
5) Чому сорти та породи не можна назвати видами?

На контурній карті розташувати всі центри культурного походження культурних рослин.

5.Підведення підсумків уроку:Фронтальне опитування з лекції.

6. Домашнє завдання:Робота за конспектом.

Урок – практикум «Селекція рослин та тварин», 9 клас

Вчитель біології МОУ «Ліцей №3 ім. П.А. Столипіна

м. Ртищево Саратовської області»Клещевська В.І.

Хід уроку:

Вступне слово вчителя. (3 хв.)

Як ви розумієте цей вислів? Які знання потрібні селекціонеру для успішної роботи? Які завдання ставить собі наука селекція? Коли селекція стала не лише родом практичної діяльності людини, а й наукою? Хто у нашій країні створив наукову базу для розвитку селекції? Н.І. Вавілов назвавселекцію – наукою, мистецтвом та особливою галуззю сільськогосподарського виробництва . Ми сьогодні маємо ці слова підтвердити на нашому уроці-практикумі.

Практична робота.

Завдання 1 . Обміркуйте та підтвердіть слова М. І. Вавілова, які у вас на столі. (3 хв.)Як наука – селекція вивчає еволюцію культурних рослин та свійських тварин, вивчає їх генотип, закономірності спадковості та мінливості, спирається на генетичні закони. Як мистецтво - творчо розробляє методи та прийоми створення нових форм рослин, тварин та мікроорганізмів, що володіють корисними властивостями для людини.Як галузь с/г виробництва, селекція ставить конкретні завдання щодо забезпечення населення продовольством та сировиною.Завдання 2 . Робота з наочним матеріалом. Використовувати 2-3 приклади. (5 хв)

Група. Робота із колекціями різних сортів яблук, томатів. Група. Робота з малюнками, практичними роботами однокласників із вивчення декоративних рослин, порід голубів, собак за завданнями.

Група. Робота з творчими роботами з селекції рослин та тварин, що мають с/г значення (томатів, картоплі….., ВРХ, МРС, КРОЛИКІВ, ДОМАШНЬОЇ ПТАХИ…..). Завдання див. Додаток

Група. Уявіть, що ви селекціонери, необхідно створити новий сорт томатів. Якими ознаками ви наділили б свій сорт? Чому? Якими методами ви будете користуватися при виведенні нового сорту? Де ви шукатимете джерела нових генів, що формують кращі продуктивні якості вашого сорту? Група. Знайдіть та подивіться відеофрагмент у мережі Інтернет про розведення страусів у нашій країні. Як ви вважаєте, які цілі ставлять собі фермери, займаючись страусівництвом? Яка користь від них? У якому напрямі може йти селекційна робота страусів? Група. Уявіть, що ви селекціонери і вам доведеться зайнятися звірівництвом. Необхідно одомашнити і розвести на звірофермі песців та соболів. З чого почнете селекційну роботу з дикими тваринами? На які ознаки ви насамперед звернете увагу? Якою буде стратегія селекційної роботи?

Звіти із завдань. (10 хвилин.)

Рефлексія. Висновки. Самооцінювання. (3 хв)

Які знання з цього розділу цікаві були особисто для вас? Чим селекція цікава та корисна для кожного з нас?

ДОДАТОК. Завдання для груп учнів. 1 група отримує набір муляжів «Дика форма та культурні сорти яблуні».Завдання для учнів : 1. Розгляньте зовнішній вигляд муляжів. 2. Чим відрізняються плоди культурних сортів дикої форми яблуні? 3. У якому напрямку йшла селекційна робота щодо виведення культурних сортів яблуні? 4. Чим відрізняються плоди культурних сортів яблуні один від одного 5. Чому люди створили таку велику кількість сортів яблунь?

2 група отримує набір муляжів «Дика форма томату звичайного та культурні сорти томатів». 1. Розгляньте зовнішній вигляд муляжів. 2. Чим відрізняються плоди культурних сортів дикої форми? 3. У якому напрямку йшла селекційна робота щодо виведення культурних сортів томатів? 4. Чим відрізняються плоди культурних сортів томатів один від одного? 5. Чому люди створили таку велику кількість сортів томатів?3 група працює з малюнками дикої форми шипшини та різноманітних сортів троянд (на ПК).1. Розгляньте фотографії шипшини та сортів троянд. 2. Які ознаки використовували селекціонери для виведення нових сортів троянд? 3. Які методи, на вашу думку, могли використовувати селекціонери для виведення різноманітних сортів троянд? 4.Уявіть себе селекціонером, які б сорти троянд вивели б ви, з якими властивостями?

група працює із малюнками різних порід собак (на ПК).

ГОБУ СПО ВО «Воронезький технікум будівельних технологій»

План-конспект навчального заняття з дисципліни «Біологія» для студентів 1 курсу

Тема: Основні методи селекції. Вчення Вавілова про центри різноманіття та походження культурних рослин».

Розробила: викладач дисципліни «Біологія»

Дата проведення: « » ________________ 20___ р.

Цілі: Сформувати знання учнів про селекцію як науку, визначити цілі та завдання науки селекції та познайомити учнів із центрами походження культурних рослин, навчити знаходити їх за географічною картою; сформувати шанобливе ставлення до праці вчених селекціонерів на прикладі, уявлення про основні методи селекційної роботи з рослинами, тваринами та мікроорганізмами та їх використання у с/г практиці; дати учням нові поняття про гетерозис, інбридну депресію, інбридінг, особливості віддаленої гібридизації; відпрацьовувати вміння застосовувати знання закономірностей спадковості та мінливості для обґрунтування методів селекції, порівняння сортів, порід, форм відбору та формулювання висновків; показати учням досягнення вітчизняної селекції та подальші перспективи розвитку цієї галузі науки та практики; продовжити формування вмінь аналізувати, порівнювати, узагальнювати та систематизувати, відпрацювати вміння учнів працювати з текстом підручника, гербарієм.

Тип уроку: Вивчення нового матеріалу.

Методичне забезпечення уроку:

А) Навчальний посібник: підручник «Загальна біологія» 10-11 клас; роздатковий матеріал – муляжі та картинки, що ілюструють різноманіття сортів культурних рослин та порід свійських тварин; матеріал для виконання дослідницької роботи з центрів походження культурних рослин; атласи.

Б) Кошти контролю: опитування; виконання дослідницької роботи для закріплення матеріалу за центрами походження культурних рослин.

Основні поняття уроку:

Селекція, сорт, порода, штам, одомашнення (домістикація), відбір (штучний, природний, індивідуальний, масовий), гібридизація, інбридинг, аутбридинг, мутагенез, поліплоїдія, гетерозис (гібридна міць), екстер'єр, інбредна депресія, біотехнологія.

Хід уроку:

Вивчення нової теми.

Діти, давайте з вами відповімо на запитання?

Що таке селекція? Для чого селекції необхідне знання законів спадковості та мінливості? Чому селекцію можна назвати еволюцією, яка спрямовується бажаннями і працею людини? Які основні напрямки?

У ході короткої розмови виявляється дефіцит знань із заданої теми. На основі цього формулюється тема та завдання заняття.

Селекція - наука про поліпшення вже існуючих та про виведення нових сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів з потрібними людині властивостями. Назва цієї науки походить від латів. слова "selectio" - відбір.

Як рід практичної діяльності селекція виникла на зорі людської культури. Проте селекція стала наукою порівняно недавно. Теорія селекції стала успішно розвиватися завдяки еволюційній теорії Ч. Дарвіна про творчу роль відбору, та був з урахуванням генетики.

Підсумком селекційних робіт є сорт рослин, порода тварин, штам мікроорганізмів.

(викладач показує муляжі гібридів культурних рослин, породи собак, котів)

Сорт рослин або порода тварин - це сукупність особин одного виду, створена в результаті селекції і має певні біологічні, господарські ознаки і властивості, що передаються у спадок.

Штам – сукупність мікроорганізмів.

Цілеспрямованій селекційній роботі передував період одомашнення тварин та окультурення рослин. Перші спроби одомашнення були зроблені людьми ще 10-12 тис. років тому, а можливо, і раніше, коли стародавніми мисливцями були знищені великі ссавці (основні об'єкти промислу), і полювання перестало забезпечувати людей продуктами харчування достатньою мірою. Домашній кролик був одомашнений лише в Середньовіччі, цукровий буряк у XIX ст., М'ята – у XX ст.

Як наука селекція остаточно оформилася завдяки праці Ч. Дарвіна. Він проаналізував величезний матеріал з одомашнення тварин та введення в культуру рослин і на цій основі створив вчення про штучний відбір. В даний час селекція є найважливішим родом практичної діяльності людини, результатом якої стали всі сорти культурних рослин, породи свійських тварин і штами корисних мікроорганізмів.

Науковою основою сучасної селекції виступає генетика, зокрема такі її розділи, як теорії гена та мутацій, молекулярні основи спадковості, вчення про роль середовища у фенотиповому прояві генетичної інформації, теорія віддаленої гібридизації, екологічна генетика та ін.

Завдання сучасної селекції:

– підвищення врожайності та продуктивності вже існуючих сортів та порід;
- Виведення нових сортів та порід;
- Поліпшення якості продукції;
– підвищення стійкості сортів та порід до захворювань;
– підвищення екологічної пластичності сортів та порід;
- Виведення сортів і порід, придатних для механізованого або промислового вирощування та розведення та ін.

Основні методи селекції: (заповнення таблиці)

Відбір, що виробляється людиною на основі спадкової мінливості з метою створення порід та сортів, називається штучним. Залежно від способу розмноження виду штучний відбір може бути масовим або індивідуальним.

Масовий відбір проводиться за зовнішніми, фенотиповими ознаками в популяціях рослин і тварин.

Масовий відбір може бути ефективний, коли особини виділяються за якісними, просто успадкованими ознаками (біла або червона квітка, рогата або безрога тварина та ін.). Його зазвичай застосовують для перехреснозапильних рослин. Так, наприклад, було отримано нові сорти жита, зокрема сорт В'ятка.

При індивідуальному відборі вибирають окрему особину з цікавою для людини ознакою і отримують від неї потомство.

Індивідуальний добір - точна оцінка генотипу при аналізі індивідуальних нащадків. При відборі особин за кількісними ознаками, які успадковуються, як правило, дуже складно (кількість зерен у колосі пшениці, жирність молока корови та ін.), де потрібна точна оцінка генотипу, найбільш ефективний індивідуальний відбір.

Відбір особин з потрібними людині спадковими змінами призводить до створення абсолютно нових сортів і порід, тобто ніколи раніше не існували органічних форм з ознаками та властивостями, сформованими самою людиною. У цьому полягає творча роль штучного відбору.

(учні порівнюють види відбору та заповнюють таблицю)

Таблиця 2. Порівняння штучного та природного відбору

Явище гібридної сили та її генетичні основи

Вища життєздатність, продуктивність гібридів першого покоління в порівнянні з батьківськими формами, що схрещуються, отримала назву гетерозис. Гетерозис може виникати при схрещуванні порід у тварин, сортів та чистих ліній у рослин.

Індукований мутагенез, поліплоїдія та їх використання у селекції рослин

Індукований мутагенез заснований на дії різних випромінювань та хімічних мутагенів на організм для отримання мутацій. Мутагени дозволяють одержати широкий спектр різноманітних мутацій. З 1 тис. штучно одержаних мутацій 1–2 тис. виявляються корисними. Але в цьому випадку потрібний жорсткий індивідуальний відбір мутантних форм і подальша робота з ними.

Методи мутагенезу успішно застосовують у селекції рослин. Відомий сорт ярої пшениці Новосибірська 67 був отриманий в Інституті та генетики СО РАН після обробки насіння вихідного матеріалу сорту Новосибірська 7 рентгенівськими променями. Цей сорт має коротку і міцну соломину, що оберігає рослини від вилягання в період збирання врожаю.

У селекції рослин знаходить широке застосування та метод отримання поліплоїдних форм. Поліплоїдія є різновидом геномної мутації і полягає у кратному порівнянні з гаплоїдним збільшенням набору хромосом. Поліплоїдні форми можна отримати, обробляючи насіння колхіцином в період їх проростання.

Кратне збільшення числа хромосом супроводжується зростанням маси насіння та плодів, що веде до підвищення врожайності сільськогосподарських рослин.

До середини минулого століття виникла нова галузь промисловості – мікробіологічна, яка використовує одноклітинні гриби, бактерії для складних органічних речовин. Мікробіологічна промисловість є складовою біотехнології.

До біологічних особливостей мікроорганізмів, що враховуються в селекції, слід зарахувати:

- Високу швидкість розмноження;
- Велику частоту появи мутацій;
– неоднорідність штаму та ефективність відбору.

«Воронезький технікум будівельних технологій»

для організації дослідницької діяльності студентів на тему

дисципліни Біологія

Керівники:

Підготовка дослідницької роботи:

Діяльність викладача:

Викладач визначає:

тему дослідницької роботи: «Походження центрів культурних рослин» мета дослідницької роботи: виявити умови, необхідні формування великого вогнища походження культурних рослин, місця їх походження, і навіть відпрацювати графічні навички нанесення на контурну карту центрів походження культурних рослин. термін підготовки роботи: дослідницька робота розрахована працювати протягом 1 тижня. Термін надання результатів роботи – лютий. рекомендує базову літературу:

надає консультативну допомогу при формуванні роботи: формує структуру дослідницької роботи:

Діяльність студентів:

Підбирають та вивчають літературу на тему, обробляють фактичний матеріал, оформлюють дослідницьку роботу з виданого плану з розгорнутими контрольними питаннями, висновками, здають на контроль викладачеві у встановлений термін. Порядок здачі та захисту проектної роботи:

Робота здається на перевірку викладачеві за 1 тиждень до залікового терміну. При оцінці роботи викладач враховує:

Відповідність змісту темі;

Правильність заповнення таблиці, оформлення контурної картки із центрами походження культурних рослин;

Пов'язаність, логічність та повноту відповідей на контрольні питання, грамотність оформлення висновків по роботі.

Загальна оцінка дослідницьку роботу виставляється з урахуванням оцінок роботу, якість виконання.

Додаток 1

Географічні центри походження культурних рослин

Вчення про вихідний матеріал є основою сучасної селекції. Вихідний матеріал є джерелом спадкової мінливості - основи для штучного відбору. встановив, що Землі існують райони з особливо високим рівнем генетичного розмаїття культурних рослин, і виділив основні центри походження культурних рослин (спочатку виділив 8 центрів, але потім скоротив їх число до 7).

Для виникнення великого вогнища походження культурних рослин вважав за необхідну умову, крім багатства дикорослої флори видами, придатними для обробітку, наявність древньої землеробської цивілізації.

До кожного центру встановлено характерні йому найважливіші сільськогосподарські культури.

1. Південноазіатський тропічний центр (близько 50%) – включає території тропічної Індії, Індокитаю, Південного Китаю та островів Південно-Східної Азії. Не менше однієї чверті населення земної кулі досі живе у тропічній Азії. У минулому відносна населеність цієї території була ще більшою. З цього центру веде початок близько однієї третини рослин, що виробляються в даний час. Це батьківщина таких рослин, як рис, цукрова тростина, чай, лимон, апельсин, огірок, чорний перець, банан, баклажан, а також велика кількість тропічних плодових та овочевих культур.

2. Східноазіатський центр (20%) – включає помірні та субтропічні частини Центрального та Східного Китаю, Корею, Японію та більшу частину о. Тайвань. На цій території живе приблизно близько однієї чверті населення Землі. Близько 20% усієї світової культурної флори веде початок зі Східної Азії. Це батьківщина таких рослин, як соя, просо, овес, хурма, редька, персик, чай та багатьох інших овочевих та плодових культур.

3. Південно-західноазіатський центр (14%) – включає території внутрішньої нагірної Малої Азії (Анатолії), Ірану, Афганістану, Середньої Азії та Північно-Західної Індії. Сюди примикає Кавказ. Батьківщина м'яких пшениць, жита, вівса, ячменю, гороху, сочевиці, льону, конопель, яблуні, дині, груші, сливи, мигдалю, гранату, інжиру, цибулі, часнику, моркви, ріпи, буряків, дині.

У винятковому видовому розмаїтті тут зосереджені дикі родичі пшениці, жита та різних європейських плодових. Досі тут можна простежити для багатьох видів безперервний ряд від культурних до диких форм, тобто встановити зв'язки диких форм, що збереглися, з культурними.

4. Середземноморський центр – включає країни, розташовані на берегах Середземного моря. Цей чудовий географічний центр, що характеризується у минулому найбільшими найдавнішими цивілізаціями, дав початок приблизно 11% видів культурних рослин. Серед них такі як тверді пшениці, капуста, буряк, морква, кріп, петрушка, лавр, малина, виноград, конюшина, віка, льон, маслина, безліч інших овочевих та кормових культур.

5. Абіссінський центр. Загальна кількість видів культурних рослин, пов'язаних зі своїм походженням з Абіссінією, не перевищує 4% світової культурної флори. Абіссінія характеризується рядом ендемічних видів і навіть пологів культурних рослин. Серед них такі, як кавове дерево, кунжут, бавовник, фінікова пальма, олійна пальма, кавун, хлібний злак тефф, своєрідна олійна рослина нуг, особливий вид банана.

6. Центральноамериканський центр, що охоплює велику територію Північної Америки, включаючи Південну Мексику. У цьому центрі можна виділити три осередки:

З Центральноамериканського центру веде початок близько 8% різних оброблюваних рослин, таких, як кукурудза, соняшник, американські довговолокнисті бавовники, какао (шоколадне дерево), тютюн, махорка, горіх, ряд видів квасолі, гарбузових, багатьох плодових (гвайява, анони і .

7. Андійський центр (Південноамериканський), у межах , присвячений Андійському хребту. Це батьківщина картоплі, томату, кукурудзи, ячменю, арахісу, гарбуза, ананаса, гевеї. Звідси ведуть початок хінне дерево та кокаїновий кущ.

Як видно з переліку географічних центрів, початкове введення в культуру переважної кількості рослин, що обробляються, пов'язане не тільки з флористичними областями, що відрізняються багатою флорою, але і з найдавнішими цивілізаціями. Лише порівняно небагато рослин введено в минулому в культуру з дикої флори поза перерахованими основними географічними центрами. Сім географічних центрів відповідають найдавнішим землеробським культурам. Південноазіатський тропічний центр пов'язаний з високою та індокитайською культурою. Найновіші розкопки показали давню давнину цієї культури, синхронної передньо-азіатської. Східноазіатський центр пов'язаний із давньою китайською культурою, а Південно-західно-азіатський – із давньою культурою Ірану, Малої Азії, Сирії, Палестини та Ассіро-Вавілонії. Середземномор'я за багато тисячоліть до нашої ери зосередило етруську, еллінську та єгипетську культури. Своєрідна абіссинська культура має глибоке коріння, ймовірно збігаються за часом з давньою єгипетською культурою. У межах -американський центр пов'язаний з великою культурою майя, що досягла до Колумба величезних успіхів у науці та мистецтві. Андійський центр у Південній Америці поєднується у розвитку із чудовою доінкською та інкською цивілізаціями.

виділив групу вторинних культур, що походять від бур'янів: жито, овес та ін. встановив, що «важливим моментом при оцінці матеріалу для селекції є наявність у ньому різноманітності спадкових форм». розрізняв такі групи вихідних сортів: місцеві сорти, іноземні та інорайонні сорти. При розробці теорії інтродукції (впровадження) інорайонних та іноземних сортів «необхідно відрізняти первинні осередки формоутворення від вторинних». Наприклад, в Іспанії виявлено «виключно велику кількість різновидів та видів пшениць», проте це пояснюється «залученням сюди багатьох видів із різних осередків». надавав великого значення новим гібридним формам. Різноманітність генів та генотипів у вихідному матеріалі назвав генетичним потенціалом вихідного матеріалу.

Дослідницька робота

«Походження центрів культурних рослин»

студента(-тки) групи ________ ____________________________________

група ПІБ

Мета: виявити умови, необхідні формування великого вогнища походження культурних рослин, місця їх походження, і навіть відпрацювати графічні навички нанесення на контурну карту центрів походження культурних рослин.

Обладнання: гербарій культурних рослин, контурна карта світу, кольорові олівці, простий олівець, гумка.

Хід дослідження:

Завдання №1. Культурні рослини Таблиця 1.

Завдання №2. Центри походження культурних рослин (по). Рис. 1

Умовні позначення: (назви центрів)

I - ___________________________________________________________ V - ____________________________________________________________

II - ___________________________________________________________ VI - ___________________________________________________________

III - ___________________________________________________________ VII - ___________________________________________________________

IV - ___________________________________________________________

Відповіді на контрольні питання:

1. Які умови необхідні формування великого вогнища походження культурних рослин?

2. З досліджень, проведених, видно, що осередками походження багатьох культурних рослин були рівнинні, а гірські райони. Як можна пояснити цей факт?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Результати дослідження (висновок):

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перевірила: ______________ / _________________________ / Оцінка за роботу: ______ /___________________/

розпис ПІБ викладача оцінка розшифровка