Тема: Гетерозис и его причины. Использование гетерозиса в селекции
Цель урока:
Образовательная: сформировать у учащихся понимание явления гетерозиса, его причин и значения для селекции
Развивающая:Развивать умения, логически мыслитьопределять значение селекции в жизни современного человека
Воспитательная:Воспитывать стремление к исследовательской работе на примере достижения селекции.
Оборудование:презентация, раздаточный материал, видеофрагменты, изображение пород животных, сортов растений
Базовые понятия и термины: гетерозис, гибрид, инбридинг, полиплоидия
Тип урока: урок открытия новых знаний
Методы обучения: интерактивные: беседа, рассказ, частично-поисковый…
Структура урока:
1. Организационный момент
2. Актуализация знаний и умений
3. Первичное усвоение новых знаний
4. Первичное закрепление
5. Первичная проверка понимания
6. Вторичное закрепление материала
7. Домашнее задание
8. Итог урок, рефлексия
Ход урока:
1.Организационный момент (2 мин)
Приветствие учащихся, проверка готовности к уроку, настрой на рабочую обстановку
2.Актуализация опорных знаний и умений (15 мин)
Упражнение «Продолжи мысль». Форма проведения – диктант, преподаватель зачитывает начало предложения, а студенты продолжают.
Селекция – это…
Гибридизация – это…
Полиплоидия – это…
Мутагенез – это…
Искусственный отбор – это…
3.Первичное усвоение новых знаний (25 мин)
Рассказ преподавателя с записью в тетрадь.
1.Гетерозис – что это?
⦁ Определение: Гетерозис (гибридная сила) – явление превосходства гибридов первого поколения по ряду признаков (жизнеспособность, урожайность, плодовитость и др.) над родительскими формами. Проявляется у потомства генетически разнородных родителей. Примеры: мул (гибрид лошади и осла), бройлерные куры.
⦁ Демонстрация изображений растений и животных с ярко выраженным гетерозисом.
2. Причины гетерозиса
⦁ Гипотеза доминирования: гетерозис обусловлен подавлением вредных рецессивных аллелей доминантными аллелями у гибридов. Чем больше доминантных генов, тем сильнее эффект гетерозиса.
⦁ Гипотеза сверхдоминирования: гетерозиготное состояние по определенным генам (Аа) дает более сильное проявление признака, чем гомозиготное доминантное (АА).
⦁ Обсуждение с учащимися, какая из гипотез кажется им более вероятной и почему.
4.Первичное закрепление (10 мин)
Работа в группах. Ребята записывают примеры использования гетерозиса в растениеводстве и животноводстве.
⦁ Получение гетерозисных гибридов: скрещивание инбредных линий (линий, полученных путем близкородственного скрещивания).
⦁ Примеры использования гетерозиса:
⦁ В растениеводстве (1 группа): кукуруза, сахарная свекла, томаты, подсолнечник.
⦁ В животноводстве (2 группа): свиньи, крупный рогатый скот, птица.
⦁ Сложности использования гетерозиса (3 группа): эффект гетерозиса ослабевает в последующих поколениях, поэтому для его поддержания необходимо каждый раз проводить скрещивание родительских линий.
5.Первичная проверка понимания (10 мин)
Решение задач.
⦁ Выполнение заданий: решение задач на определение степени гетерозиса.
Задача 1:
У растений кукурузы гетерозис проявляется в увеличении урожайности. У родительских линий урожайность составляет 5 тонн/га и 6 тонн/га соответственно. Гибрид F1 дал урожай 8 тонн/га. Определите степень гетерозиса.
Решение:
Степень гетерозиса рассчитывается по формуле:
Гетерозис = (Урожайность гибрида - Средняя урожайность родителей) / Средняя урожайность родителей * 100%
Средняя урожайность родителей = (5 + 6) / 2 = 5,5 тонн/га
Гетерозис = (8 - 5,5) / 5,5 * 100% = 45,45%
Задача 2:
У свиней гетерозис проявляется в увеличении среднесуточного привеса. У родительских линий среднесуточный привес составляет 700 г и 800 г соответственно. Гибрид F1 показал среднесуточный привес 950 г. Определите степень гетерозиса.
Решение:
Степень гетерозиса рассчитывается по той же формуле:
Гетерозис = (Среднесуточный привес гибрида - Средний среднесуточный привес родителей) / Средний среднесуточный привес родителей * 100%
Средний среднесуточный привес родителей = (700 + 800) / 2 = 750 г
Гетерозис = (950 - 750) / 750 * 100% = 26,67%
6. Вторичное закрепление материала (10 мин)
Приём «Жокей и лошадь». Ребята объединяются в две группы «Жокеев» и «Лошадей». Первые получают карточки с вопросами, вторые – с правильными ответами. Каждый Жокей должен найти свою Лошадь.
⦁ Вопросы для обсуждения:
⦁ Почему гетерозис проявляется только в первом поколении гибридов?
⦁ Какие преимущества дает использование гетерозиса в сельском хозяйстве?
⦁ Какие проблемы возникают при использовании гетерозиса?
Ответы:
⦁ Гетерозис проявляется только в первом поколении гибридов (F1) из-за комбинации генетического разнообразия родительских линий. В последующих поколениях происходит сегрегация генов, что приводит к потере гетерозисного эффекта.
⦁ Преимущества использования гетерозиса в сельском хозяйстве:
- Увеличение урожайности и продуктивности
- Повышение устойчивости к болезням и стрессовым условиям
- Улучшение качества продукции (например, вкусовых качеств, содержания питательных веществ)
⦁ Проблемы при использовании гетерозиса:
- Необходимость ежегодного производства новых гибридов F1, что увеличивает затраты
- Зависимость от семенного материала, что может привести к монополизации рынка
- Потеря генетического разнообразия, если используются только определенные гибридные комбинации
- Сложность в сохранении и воспроизведении гетерозисного эффекта в последующих поколениях
7. Домашнее задание (4 мин)
⦁ Изучить параграф учебника о гетерозисе.
⦁ Подготовить сообщение о применении гетерозиса в селекции конкретной культуры или породы животных.
8.Подведение итогов урока, рефлексия (4 мин)
⦁ Что нового вы узнали на уроке?
⦁ Что было наиболее интересным?
⦁ Что осталось непонятным?
Дополнительные материалы:
⦁ Презентация с иллюстрациями гетерозиса у разных видов.
⦁ Видеофрагменты о селекции гетерозисных гибридов.
⦁ Статьи о современных достижениях в области использования гетерозиса.
