Бактерии, актиномицеты, микоплазмы, простейшие и одноклеточные эукариоты – это микроорганизмы, которые человек сумел применить в промышленном производстве, сельскохозяйственной деятельности, медицине.
Насчитывается примерно 100 тыс. видов микроорганизмов и около сотни из них активно используются людьми. В конце прошлого столетия особенно активно стали заниматься изучением генома микроорганизмов и разработали ряд методов управления биохимическими процессами.
Селекция микроорганизмов
Для эффективного производства необходимы такие качества микроорганизмов как:
- Быстрый рост;
- недорогие условия для размножения и жизнедеятельности бактерий;
- недопустимость заражения людей мутированными микроорганизмами.
Основная задача селекционеров выводить новые штаммы, с точно установленными характеристиками и способствовать их внедрению в производство.
Биотехнология — наука, изучающая применение живых организмов и их биологических свойств, для выработки новых, полезных веществ используемых человеком. Бактерии, простейшие, грибы, клетки растений и животных являются основными объектами изучения биотехнологии.
Чем селекция микроорганизмов отличается от селекции растений и животных?
- Для работы есть обилие исходного материала — за короткий промежуток времени на питательной среде вырастают миллионы колоний бактерий;
- мутационные изменения можно увидеть уже в первом поколении, так как набор хромосом клеток простейших одинарный, что делает селекцию эффективней;
- структура генома бактерий проще, чем у растительных и животных клеток. Поэтому не так трудно отрегулировать действие генов друг на друга.
Учитывая характеристики и особенности селекции микроорганизмов, были разработаны особые методы их исследований. Селекционеры используют такие методы селекции: генетическую инженерию, искусственный мутагенез и отбор.
Методы селекции микроорганизмов
Генетическая инженерия
Генетическая инженерия — метод, который дает возможность внедрять необходимый наследственный материал, полученный из клетки одного организма, в геном другого. Образованные таким путем микроорганизмы называются трансформированными.
В генной инженерии чаще всего используется Escherichia coli, бактерия, обитающая в кишечном тракте человека. Благодаря ей продуцируется гормон роста — соматотропин, инсулин, который прежде можно было получить только из клеток поджелудочных желез домашних животных, интерферон, используемый для лечения вирусных заболеваний.
Процесс получения трансформированных микроорганизмов делится на ряд последовательных стадий.
Генетическая инженерия
Стадии получения трансформированных микроорганизмов
Поиск нужных генов и вырезание их из генома. Это возможно благодаря действию специфичных ферментов — рестриктаз.
Образование субстрата — особой конструкции, в ее составе необходимая закодированная характеристика будет встроена в геном другой клетки. Для формирования субстрата используют двухцепочечные кольцевые молекулы (плазмиды).
Ген встраивают в плазмиду под действием ферментов, которые осуществляют лигирование – соединение двух молекул.
Генетическая конструкция состоит из определенных частей — это промотор, терминатор, ген-оператор и ген-регулятор, которые нужны для контроля генов.
В структуре новообразованной конструкции находятся также маркерные гены, которые обеспечивают проявление новых характеристик, отличающих ее от первичных клеток.
- Трансформация — введение новой генетической информации в геном микроорганизма.
- Скрининг — сортировка бактерий, выбор организмов с успешно внедренными характеристиками.
- Дальнейшее размножение полученных бактерий.
Искусственный мутагенез
Для получения желаемых мутаций на микроорганизмы воздействуют рентгеновскими лучами, ультрафиолетом, химическими соединениями, что повышает скорость мутирования и его эффективность.
Искусственный отбор
Проводят отбор штаммов с высокой синтезирующей активностью.
Перед отбором производительных штаммов, селекционер длительное время работает с первоначальным геномом клеток. Используются разные методы перестройки генома: конъюгация, трансдукция, трансформация.
Конъюгация – перенос части генетического материала при непосредственном контакте двух бактериальных клеток, дала возможность создать штамм, который может утилизировать углеводороды нефти.
Амплификация — умножение числа копий необходимого гена. Благодаря амплификации многократно удалось повысить синтез антибиотиков.
Стимуляция мутаций — необходимый этап в селекции. Изменения генома микроорганизмов возникают не так часто как в клетках растений и животных. Но возможность выделения этой мутации у бактерий гораздо выше, чем у других организмов, потому что получить миллиарды колоний микроорганизмов можно легко и быстро.
Отбор по производительности (например, бактерий синтезирующих антибиотики) происходит по степени влияния трансформированного штамма бактерии на рост и размножение болезнетворного микроорганизма.
Их селят на питательную среду и определяют активность штамма по диаметру очага, где рост патологических бактерий замедлен или отсутствует.
Для дальнейшей работы используют самые продуктивные виды бактерий.
Так традиционные методы селекции микроорганизмов (мутагенез и искусственный отбор) дали возможность при селекции грибов Penicillium, ускорить синтез антибиотика пенициллина в тысячи раз соотносительно с первоначальным штаммом.
Значение и роль в биологии селекции микроорганизмов
Широко применяются в медицинской промышленности для изготовления лекарственных средств – антибиотиков, незаменимых при лечении бактериальных заболеваний. Необходимы для синтеза ферментов, витаминов, аминокислот.
- Для производства продуктов питания применяются дрожжевые грибки, с помощью селекции выделяют виды, которые наиболее быстро вызывают брожение теста и повышают качество продукции.
- Примером селекции микроорганизмов также служит использование новых штаммов для изготовления молочнокислых продуктов, виноделия.
- В сельском хозяйстве для получения силоса или для защиты растений также используют трансформированные микроорганизмы.
Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (31
Особенности селекции растений, животных, микроорганизмов
Методы селекции растений, животных и микроорганизмов имеют существенные особенности.
У растений, в отличие от животных, широко распространено бесполое вегетативное размножение. Потомство у них многочисленное, легко возникают отдельные не только межвидовые, но и межродовые гибриды. Биологические особенности растений позволяют наряду с гибридизацией и отбором использовать новые методы.
В настоящее время селекционеры добились крупных успехов в создании ценных сортов растений. Например, академик Н.В.
Цицин и его сотрудники, используя метод отдаленной гибридизации, получили многолетний пшенично-пырейный гибрид, унаследовавший от пырея засухоустойчивость и холодостойкость. В.В.
Сахаров вывел полиплоидную крупнозернистую, высокоурожайную гречиху (24,8 ц/га вместо 15,5 ц/га у исходной формы), воздействуя колхицином на клетки прорастающих семян. А.Н.Лутков получил триплоидную (Зn) сахарную свеклу с высоким содержанием сахара.
Больших успехов добились и селекционеры-животноводы. При селекции новых пород животных, так же как и растений, используют отбор и гибридизацию. Однако селекция животных имеет ряд особенностей.
Это объясняется тем, что сельскохозяйственные животные размножаются только половым путем, у них практически невозможно искусственно получить мутации, так как мутанты гибнут или заболевают при воздействии радиации или химических веществ.
Отбор животных проводится по экстерьеру (от лат. externus — внешний) — совокупности фенотипических признаков животных, их телосложению, соотношению размеров частей тела.
Другой тип отбора животных — определение качества производителей по потомству. При этом оставляют особей, у которых появляется наибольшее число потомков с нужными человеку признаками. Сами отобранные особи могут этими признаками не обладать.
Например, для повышения яйценоскости кур выбирают производителя (петуха), от которого получают потомство, и сравнивают продуктивность его дочерей-несушек с продуктивностью их матерей и средней продуктивностью породы.
Если продуктивность дочерей окажется выше, петуха оставляют как ценного производителя и используют для улучшения породы.
Современные принципы скрещивания и отбора были разработаны М. Ф. Ивановым, который вывел украинскую степную белую породу свиней.
Ученый скрестил маток местной породы свиней с хряками белой английской породы. Местная порода была неприхотливой и хорошо приспособленной к сухому и жаркому лету, резким переменам погоды осенью и весной.
Вес взрослых особей достигал 100-115 кг. Животные белой английской породы плохо переносили местный климат, но имели вес около 370 кг.
В результате скрещивания и отбора была выведена новая высокопродуктивная порода, хорошо приспособленная к данным условиям.
Люди издавна используют животных, полученных в результате отдаленной гибридизации. Так были получены мулы (гибрид осла и кобылицы), отличающиеся большой физической силой и выносливостью.
В Казахстане в результате скрещивания архара — дикого горного барана с тонкорунной овцой была создана новая порода животных — архаромеринос.
Эти животные выносливы и неприхотливы, могут в течение всего года пастись на высокогорных пастбищах.
Основные методы селекции микроорганизмов — экспериментальный мутагенез и отбор. На микроорганизмы воздействуют ионизирующей радиацией, ультрафиолетовыми лучами, химическими веществами. В результате в клетках возникают мутации.
Среди микроорганизмов отбирают особей с нужными мутациями и получают штаммы (от нем. stamm — племя, род) — чистые культуры микроорганизмов, превосходящие по продуктивности исходные.
Так были получены штаммы гриба пенициллума, в тысячи раз превосходящие по продуктивности исходные культуры.
Презентация на тему: Методы селекции растений, животных, микроорганизмов
Описание слайда:
1)Что изучает наука селекция? Кто является пионером разработки научных основ селекционной работы в нашей стране?2)Дайте определения – сорту, породе, штамму.3)Почему центры многообразия культурных растений совпадают с теми местами, где располагались великие древние цивилизации? (вопрос 3 на стр. 126)
Описание слайда:
Центры многообразия и происхождения культурных растений 1. Учение о центрах происхождения культурных растений создал Г.Д. Карпеченко А.В. Пустовойт Н.И. Вавилов Н.В. Цицин 2. Популяция растений, полученная в результате искусственного отбора, это – СортПородаШтаммВид3.
Самое большое количество культурных видов возникло в Китайском (Восточноазиатском) центреАбиссинскомЦентральноамериканскомИндийском (Южноазиатском) тропическом 4. Картофель, ананас, томат произошли в Южноазиатском тропическомСредиземноморскомАбиссинскомЮжноамериканском центре 5.
Родина капусты и свеклы: Центральноамериканский центр Южно-Западноазиатский центр Средиземноморский центр Южноазиатский центр
Описание слайда:
Тема урока: МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ, МИКРООРГАНИЗМОВ.Цели урока: изучить основные методы селекции растений, животных, микроорганизмов, выявить их суть.
Описание слайда:
Основными методами селекции являются отбор и гибридизация. В растениеводстве по отношению к перекрестноопыляющимся растениям нередко применяют массовый отбор. При таком отборе в посеве сохраняют только растения с нужными качествами.
При повторном посеве снова отбирают растения с определенными признаками. Так были выведены сорта ржи (например, сорт Вятка).
С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются вкусовые качества, но сорт, получаемый этим способом, генетически неоднороден, и отбор время от времени приходится повторять. Массовый отбор применяют и при селекции животных.
Описание слайда:
Индивидуальный отбор сводится к выделению отдельных особей и получению от них потомства. Индивидуальный отбор приводит к получению чистой линии – группы генетически однородных (гомозиготных) организмов.
Чаще всего методом индивидуального отбора создаются новые сорта самоопыляющихся растений, когда в размножении участвует только одна особь. Путем отбора были выведены многие ценные сорта культурных растений – пшеницы, овса, ячменя.
Такой метод не может применяться при селекции животных, которые размножаются половым путем.
Описание слайда:
Отбор – массовый и индивидуальный
Описание слайда:
В животноводстве из-за малого числа потомков широко используют индивидуальный отбор с тщательным учетом хозяйственно полезных признаков и гибридизацию. У большинства сельскохозяйственных животных потомства бывает мало, поэтому иногда проводят близкородственное скрещивание – инбридинг для перевода большинства генов породы в гомозиготное состояние.
Например, скрещивают быка и корову, приходящихся друг другу братом и сестрой. Такое скрещивание в какой-то степени сходно с самоопылением у растений. При близкородственном скрещивании часто появляется потомство с усиленным признаком, по которому велся отбор, но при этом другие признаки могут резко ухудшаться.
Например, может быть снижен иммунитет к заболеваниям и т.п. Такие неблагоприятные последствия близкородственного скрещивания называют депрессией. Депрессия у потомства возможна и в тех случаях, когда самоопыляют перекрестно-опыляемое растение.
При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях гибриды первого поколения отличаются повышенной жизнеспособностью и мощным развитием.
Это явление получило название гетерозиса, или гибридной силы, объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов. К сожалению, при скрещивании гетерозисных растений или животных между собой следующие поколения такими качествами не обладают, т.е. гетерозис затухает.
Описание слайда:
Гибридизация. Близкородственное скрещивание – инбридинг.Депрессия – ухудшение ряда признаков у потомства.Гетерозис – повышение жизнеспособности и мощное развитие гибридов первого поколения при межвидовых скрещиваниях.Межвидовая гибридизация – аутбридинг.
Описание слайда:
Межвидовую гибридизацию (аутбридинг) применяют и в животноводстве. Например, с древности люди используют мула.Мул – гибрид кобылицы с ослом. Мулы обнаруживают гетерозис: они очень сильны, выносливы, долго живут, обладают спокойным нравом, но они бесплодны.
Гетерозис проявляется при скрещивании одногорбого и двугорбого верблюдов. В настоящее время проводится много работ по межвидовой гибридизации: создана порода тонкорунных овец – архаромериносов (тонкорунная овца и дикий горный баран). Эта порода получена в Казахстане Я.Я.
Лусисом и Н.С. Бутариным.
Описание слайда:
Скрещивают яка с крупным рогатым скотом (гибридные самцы бесплодны, а самки плодовиты). У гибридов высокая жирность молока, большая жизнеспособность, хорошие мясные качества.
Получены высокопродуктивные ропшинский и украинский карп, гибрид стерляди и белуги (бестер), обладающие быстрым темпом роста (гетерозис) и прекрасными вкусовыми качествами.В институте экспериментальной биологии Казахстана получена гибридная порода свиней.
Исходными формами были дикий кабан и свинья кемеровской породы. Порода районирована в Казахстане, имеет высокую продуктивность.
В пушном звероводстве получены межродовые гибриды: хонорик (отец — хорек, мать — норка), кохосик (колонок, хорек), фунотер (фуро — красноглазый альбинос хорька. Его можно увидеть на картине Леонардо да Винчи «Дама с горностаем», норка), кофунотер (колонок, хорек, норка).
Описание слайда:
В селекции растений широко применяется экспериментальная полиплоидия, так как полиплоиды отличаются быстрым ростом, крупными размерами и высокой урожайностью. В сельскохозяйственной практике широко используются триплоидная сахарная свекла, четырехплоидные клевер, рожь и твердая пшеница, а также шестиплоидная мягкая пшеница.
Получают искусственные полиплоиды при помощи химических веществ, которые разрушают веретено деления, в результате чего удвоившиеся хромосомы не могут разойтись, оставаясь в одном ядре. Одно из таких веществ — колхицин.
Применение колхицина для получения искусственных полиплоидов является одним из примеров искусственного мутагенеза, применяемого при селекции растений.
Описание слайда:
Сахарная свёкла — группа разновидностей обыкновенной корнеплодной свёклы; техническая культура, в корнях которой содержится много сахарозы.
Описание слайда:
Экспериментальный мутагенезОснован на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использовании химических мутагенов. Мутагены позволяют получить большой спектр разнообразных мутаций. Таким путем были получены новые высокоурожайные сорта ячменя и пшеницы.
Кроме того, при помощи искусственного мутагенеза выведены новые штаммы бактерий и разновидности грибов, выделяющие витамины, пищевые аминокислоты, антибиотики. С каждым годом бактерии и одноклеточные эукариоты все больше и больше применяются в различных отраслях промышленности.
Многие процессы производства пищевых продуктов, витаминов, лекарств основаны на деятельности микроорганизмов и грибов. Процессы получения необходимых человеку веществ с помощью живых клеток называют биотехнологией. Бактерии применяют для производства витаминов группы В, пищевых и кормовых белков, аминокислот, которых недостает в пище.
Плесневые грибы выделяют несколько видов веществ, убивающих микробы. Общее название таких веществ – антибиотики. Микробы помогают выделять при переработке руды ценные металлы – золото, серебро, медь.
Описание слайда:
Основные методы селекции высших растений и микроорганизмов – экспериментальное получение полиплоидов, экспериментальный мутагенез, биотехнология.
Описание слайда:
Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов1. Методы селекции растенийГетерозисИскусственная гибридизацияПолиплоидияИскусственный мутагенез 2.
Культурные растенияПроизошли от дикорастущих предковПроизошли благодаря естественному отборуРезультат работы селекционеровСущественно отличаются от дикорастущих предков3. Какие типы скрещивания применяют при гибридизации животных?БлизкородственноеНеродственноеМутагенезИнбридингАутбридингПолиплоидия4.
Искусственно полученная популяция животных –ВидШтаммПородаСорт5. Наука о методах создания и улучшения новых пород, сортов и штаммов – это ГенетикаБиотехнологияСелекцияЭмбриология
Описание слайда:
Домашнее задание – § 3.14 стр. 126-129; подготовиться к зачету по теме: «Организменный уровень» – изучить текст на с. 130-132
Тема «Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов»
Этап. Учебные действия по реализации плана. Выражение решения. Применение нового знания
Этап. Рефлексия
Формирует основы теоретического мышления, развивает умение находить общее, закономерности, отличное; развивает способности к обобщению. Стимулирует активное участие всех детей в поисковой деятельности. Оказывает консультативную помощь.
- Итак, организует выполнения задания № 3 в рабочих листах по группам: 1 группа – методы селекции растений, 2 группа – методы селекции животных, 3 группа – методы селекции микроорганизмов.
- Проводит проверку задания с кратким комментарием от каждой группы.
- При необходимости корректирует ответы.
- Выступления 1 группы.
Биологические особенности растений позволяют в селекционной работе с ними использовать инбридинг, полиплоидию, искусственный мутагенез, отдаленную гибридизацию и другие методы. Отбор и гибридизация являются основными и традиционными методами селекции растений.
Применяя массовый или индивидуальный отбор, селекционер не создает ничего нового, а выделяет растения с полезными качествами, уже имеющиеся в популяции.
Этим методом выведены многие сорта, в том числе так называемые сорта народной селекции, например знаменитый по своим качествам сорт яблони Антоновка.
- Для создания сортов растений с запрограммированными качествами ведется специальная целенаправленная работа — подбирается исходный материал, далее проводится гибридизация с последующим отбором.
- Используя метод гибридизации с последующим отбором, селекционеры получили ценные высокоурожайные сорта пшеницы, ржи, подсолнечника, овощных, плодовых и других культур.
- Итак, мы познакомились с основными методами селекции растений.
- – Давайте определим, каковы особенности селекции растений(слайд 14)(ответы обучающихся):
- 1) высокая плодовитость, многочисленное потомство
- 2) быстрый рост и созревание,
- 3) способность размножаться вегетативными органами.
- 4) наличие самоопыляемых видов
- 5) возможность искусственного получения мутантных форм и др.
– Как вы считаете, отличаются ли методы в селекции животных от методов селекции растений? Чтобы ответить на данный вопрос послушаем выступление 2 группы.
– Методы селекции животных те же, что и методы селекции растений, но при их применении селекционерам приходится учитывать ряд особенностей, характерных для животных.
В селекции животных применяют 2 вида гибридизации.
Инбридинг – родственная гибридизация.
Скрещивание между братьями и сестрами или между родителями и потомством ведет к гомозиготности и часто сопровождается ослаблением животных, уменьшению их устойчивости к неблагоприятным условиям, снижению плодовитости. Такое явление получило название – депрессия Тем не менее инбридинг применяют с целью закрепления в породе характерных хозяйственно ценных признаков.
Аутбридинг – неродственная гибридизация. Это скрещивание сопровождается строгим отбором, что позволяет усиливать и поддерживать ценные качества породы.
Сочетание родственной и неродственной гибридизации широко применяется селекционерами для выведения новых пород животных.
Важным направлением в селекции животных является направление гетерозиса.
В первом поколении гибридов повышается жизнеспособность и наблюдается мощное развитие (более крупные размеры), более высокая урожайность, более активный синтез органических веществ.
Объясняется гетерозис переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов. Особенно широко явление гетерозиса применяется например в птицеводстве, например при получении бройлерных цыплят.
Вопрос:перечислите особенности селекции животных.
-
только половое размножение;
-
небольшое количество особей в потомстве;
-
затруднительно выведение чистых линий, так как животные не способны к самооплодотворению. (Слайд 15)
Физкультминутка. Релаксация по музыку с закрытыми глазами.
Объяснение учителя. Существует у животных испытание производителей по потомству. Для этого производителей – самцов скрещивают с несколькими самками, оценивают продуктивность и другие качества дочерей, сравнивая их с материнскими и со среднепородными. Если продуктивность дочерей повышена, то это указывает на большую ценность производителя.
Межвидовое скрещивание известно с древних времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза.
Межпородные гибриды: лигр = лев + тигр; лошак = ослица + жеребец; мул = кобылица + осел; зеброид = зебра + пони (лошадь, осел); архаромеринос = архар + овца; кама = лама + верблюд; хонорик = хорек + норка; индоутка = индюк + утка; бестер = белуга + стерлядь (слайд 16, 17)
- Вопрос: в чем особенности селекции микроорганизмов?
- Выступление обучающихся. (слайд 18)
- Микроорганизмы – это группа прокариотических и эукариотических одноклеточных организмов, различаемых только под микроскопом. Особенности селекции микроорганизмов:
- 1) способность к быстрому размножению в благоприятных условиях: у селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить миллиарды клеток;
- 2) простая организация генома: значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют.
- 3) их гены легко мутируют: более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении.
- Таким образом, в селекции микроорганизмов применяют искусственный мутагенез, в результате которого получают штаммы, которые способны в промышленных масштабах производить необходимые человеку вещества. Это направление получило название – биотехнология (слайд 19, 20)
Примерами промышленного получения и использования продуктов жизнедеятельности микроорганизмов являются: хлебопечение; пивоварение; виноделие; приготовление молочных продуктов; производство кормового белка; производство ферментных и витаминных препаратов используемых в пищевой промышленности, медицине, животноводстве. Вывод: микроорганизмы интенсивно используются в самых разнообразных технологических процессах.
- Задание № 4 в рабочих листах. Тестовые задания в форме игры: «Да-нет», с проверкой по слайду (слайд 21)
- Организует работу по усвоению обучающимися нового способа действия.
- Усвоение понятий: селекция, гибридизация, массовый отбор, индивидуальный отбор, чистые линии, близкородственное скрещивание, гетерозис, межвидовая гибридизация, искусственный мутагенез, биотехнология.
- Формирование понятий общих и отличительных признаков идёт при выполнении самостоятельной работы по заданиям в рабочих листах.
- Предлагает выполнить данные задания № 5.
- Проверка правильности выполнения заданий.
- На основе полученных знаний на уроке ответьте на вопрос: почему выведение новых и улучшение существующих пород и сортов – важное государственное дело, имеющее большое экономическое и народнохозяйственное значение?
Подводит обучающихся к выводу о том, почему именно селекция должна стать наиболее эффективным средством обеспечения устойчивых урожаев и высокой продуктивности сельскохозяйственных растений и животных. Организует выполнение задания № 6 в рабочим листе с целью подготовки обучающихся к ЕГЭ.
Организует самооценку обучающимися собственной учебной деятельности на уроке, меру своего продвижения к цели. Предлагает вспомнить тему и цель урока, высказать мнение о том достигнут ли результат.
– Достигли ли мы цели урока?
– Что было самым трудным? Интересным?
– Как бы вы оценили свое участие на уроке?
-Какую оценку вы могли бы себе поставить за усвоение материала, за свое участие в работе в парах и группе?
Применяют выбранный способ действия для решения задачи, вызвавшей затруднение. Сообщают о результатах выполненной работы. Отвечают на вопросы. Осуществляют самоконтроль. Корректируют свои записи. Выполняют задания, участвуют в диалоге.
- Находят в тексте параграфа информацию и заполняют схемы.
- По очереди комментируют выполненное задание и сверяют с шаблоном
- Формулируют определения, слушают объяснения учителя и ответы одноклассников, дополняют.
- Высказывают свое мнение и аргументируют его.
Осмысливают задание (определяют последовательность действий). Отвечают на вопросы. Затем предлагают варианты формулировок, по каждому пункту. Соотносят полученный результат со своими предположениями (осуществляют самопроверку), корректируют свои записи.
Формулируют выводы, дополняют ответы одноклассников.
Определяют степень соответствия поставленной цели и результатов деятельности. Определяют степень своего продвижения к цели, высказывают оценочные суждения. Формулируют то, что узнали на уроке.
- Осмысливают собственное состояние.
- Познавательные: научиться основам смыслового восприятия познавательного текста выделять существенную информацию из сообщений
- Коммуникативные:
- умение отвечать на вопросы; умение выражать свои мысли, умение планировать учебное сотрудничество.
- Регулятивные: осуществлять пошаговый контроль по результату, делать выводы по результатам работы.
- Познавательные: выделение и осознание того, что усвоено и что подлежит усвоению.
- Регулятивные: самоконтроль, развитие навыков самооценки и самоанализа
- Коммуникативные: умение слушать и понимать речь другого человека.
Селекция растений, животных и микроорганизмов. Селекция,,, В основе –гибридизация и отбор. Одомашнивание (20-30 тыс. лет) Домашний кролик –средневековье. – презентация
1 Селекция растений, животных и микроорганизмов
2 Селекция,,, В основе –гибридизация и отбор. Одомашнивание (20-30 тыс. лет) Домашний кролик –средневековье Сахарная свекла –19 век Мята –9 век Породы, сорта, штаммы -искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленной продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.
3 Ч. Дарвин –создатель учения об искусственном отборе
4 Задачи селекции
5 Н.И.Вавилов
6 Н.И.Вавилов : ВИР – коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара. Центры происхождения культурных растений
7 Древние центры цивилизации: 1. Южноазиатский тропический Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др.(50% культурных растений). 2. Восточноазиатский Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры слива, вишня и др. (20% культурных растений). 3. Юго-Западноазиатский Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др.
(14% культурных растений). 4. Средиземноморский Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений). 5. Абиссинский Твердая пшеница, ячмень, кофейное дерево, бананы, сорго. 6. Центральноамериканский Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник. 7. Южноамериканский Картофель, ананас, хинное дерево.
Происхождение домашних животных Тур? Муфлон? Тарпан? Кабан? Банкивские куры?
8
9 Какое значение для селекции растений имеет знание центров происхождения культурных растений? Что предшествует выведение нового сорта ?
10 Закон гомологических наследственной изменчивости Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
11 Основные методы селекционной работы Скрещивание Искусственный отбор индивидуальный массовыйнеродственноеродственное отдаленная гибридизация межпородное (межсортовое) внутрипородное
12 Основные методы селекции растений Отбор и гибридизация /. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). 2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеница, ячмень, горох). Потомство гомозиготное, чистая линия.
Гибридизация: аутбридинг неродственное и инбридинг близкородственное скрещивание. 3 Инбридинг самоопыление перекрестноопылителей, затем подбирают такие, которые дают максимальный эффект гетерозиса. 4. Перекрестное опыление самоопылителей сочетаются свойства различных сортов. 5. Полиплоидия.
Для получения полиплоидов проростки обрабатывают колхицином. 6. Отдаленная гибридизация скрещивание растений,относящихся к разным видам 7. Использование соматических мутаций. 8.И. В.
Мичурин: сначала акклиматизация (), затем управление доминированием, метод ментора, гибридизация географически удаленных форм
13
14 Селекция животных Особенности селекции животных – Характерно в основном половое размножение; часто поздняя половозрелость; немногочисленное потомство. Главные методы отбор и скрещивание. Отбор по экстерьеру внешнему показателю продуктивности породы. Скрещивание: аутбридинг и инбридинг.
15
16 1. Внутрипородное разведение: отбор по экстерьеру лучших производителей сохранение породы. 2. Межпородное скрещивание: создание породы. 3. Инбридинг между братьями и сестрами, родителями и детьми для увеличения численности особей с нужными признаками.
С жестким отбором! 4. Отдаленная гибридизация. Гибриды обычно бесплодны. Осел х кобылица = мул; архар и мериносы архаромериносы (плодовиты); як х корова = бесплодны. 5.
Использование эффекта гетерозиса: бройлерные куры при скрещивании двух мясных пород кур, скороспелые свиньи при скрещивании беркширской и дюрокджерсейской пород. 6. Испытание по потомству: молочность и жирномолочность быков, яйценоскость петухов. 7.
Искусственное осеменение и получение большого количества эмбрионов от выдающихся коров. 8.Полиплоидия: Б. Л. Астауров и новый вид тутового шелкопряда
- 17
- 18
- 19
20 Селекция микроорганизмов. Биотехнология Традиционная селекция Основана на экспериментальном мутагенезе и отборе. Микроорганизмы используются в хлебопечении, пивоварении, виноделии, получении многих молочных продуктов.
Производят антибиотики, аминокислоты, белки, гормоны, ферменты, витамины; используются для очистки сточных вод. Получают марганец, медь, хром из отвалов старых рудников.
Биотехнология- технология получения необходимых человеку продуктов из живых клеток или с их помощью Объектами биотехнологии являются бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей.
21 Клеточная инженерия: Культивируют клеточные культуры. Гибридизация протопластов соматических клеток, относящихся к разным видам (картофеля и томата). Создание гибридом: гибридизация лимфоцитов, образующих антитела, с раковыми клетками. Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки. Возможно клонирование животных. Химерные животные.
Хромосомная инженерия: Введение в генотип или замещение одной пары гомологичных хромосом на другую. Создание «идеального сорта». Получение полиплоидных растений. Генная инженерия: Введение гена из одного организма в другой. Излюбленный объект кишечная палочка. Уже получают гормон роста, инсулин, интерферон, помогающий справиться с вирусной инфекцией.
22
Что нужно знать о селекции микроорганизмов: основные сведения
Микроорганизмы — это живые организмы, не различимые невооруженным глазом из-за слишком маленьких размеров.
К микроорганизмам относятся бактерии, археи, некоторые грибы, протисты. Размер таких организмов, независимо от того, являются они эукариотами или прокариотами, не превышает 0,1 мм.
Селекция микроорганизмов — это научное направление, посвященное созданию новых штаммов.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
Для биологии направление имеет большое значение. Благодаря ему появляются и развиваются методы, позволяющие управлять свойствами микроорганизмов, получать новые штаммы, полезные для человека.
Примечание
Штамм — это чистая культура микроорганизма, выведенная из понятного источника и идентифицированная по критериям современной классификации. По смыслу штамм можно сравнить с породой у животных или сортом у растений.
Методы селекции микроорганизмов
К текущему моменту учеными разработано три основных метода селекции микроорганизмов: отбор, искусственный мутагенез и генетическая инженерия.
Отбор
Для того, чтобы обеспечить возможность выбора, ученые-селекционеры работают с первоначальным геномом, изменяют его характеристики при помощи таких способов, как:
- конъюгация — перенос определенной части генетического материала при непосредственном контакте двух клеток;
- стимуляция мутаций;
- амплификация — увеличение количества копий интересующего гена.
Получив несколько разных видов, ученые производят отбор по производительности: как правило, селекционеров интересуют штаммы с высокой синтезирующей активностью.
Искусственный мутагенез
Искусственный мутагенез — это оказание направленного воздействия на микроорганизмы посредством применения химических соединений, облучения рентгеновскими лучами или ультрафиолетом.
Искусственный мутагенез может выступать самостоятельным методом или быть одним из этапов отбора.
Генетическая инженерия
Генетическая инженерия — это внедрение наследственного материала, полученного из клетки одного микроорганизма, в геном другого.
В процессе применения метода выделяют 4 последовательных стадии. Традиционная схема выглядит так:
- Поиск подходящих генов, вырезание их из донорского генома посредством воздействия рестриктазы — бактериального фрагмента, расщепляющего молекулу ДНК в строго определенных местах.
- Формирование субстрата, в составе которого закодированная характеристика будет встраиваться в другой геном.
- Трансформация — введение генетической информации в геном организма-реципиента.
- Скрининг — выбор организмов с удачно внедренными характеристиками.
Получения одного или нескольких измененных организмов может быть недостаточно. Поэтому в некоторых случаях приведенный порядок действий завершает размножение полученных версий.
Примечание
Микроорганизмы, сформированные посредством генетической инженерии, в биологии называются трансформированными.
Основные направления
Селекция микроорганизмов важна для многих направлений. Среди них:
- медицина;
- фармакология;
- фармацевтика;
- пищевая промышленность;
- животноводство.
Достижениями микробиологов в сфере селекции пользуются в лесном хозяйстве, на горнодобывающих предприятиях.
Где применяется селекция микроорганизмов
Благодаря селекции люди получили некоторые антибиотики, гормоны и стимуляторы роста, обеспечили создание поддерживающих препаратов: к примеру, витаминов и аминокислот.
В винодельческой промышленности, а также в хлебопекарном производстве и на пивоварнях используют дрожжи. А для животноводов выведен особый вид грибов, которые отличаются способностью синтезировать кормовые добавки из компоста.
Трансформированные бактерии используются для увеличения сроков хранения некоторых молочных продуктов. Специальные штаммы созданы для извлечения драгоценных металлов из руд при условии невмешательства человека.
Загрузка...
