Селекция растений, животных и микроорганизмов

Тема урока: Селекция растений, животных и микроорганизмов 📚

Цели урока 🎯

  • Понять, что такое селекция, сорт, порода и штамм 🌾

  • Разобрать методы: отбор, гибридизацию, полиплоидию, мутагенез 🧪

  • Научиться объяснять гетерозис и бесплодие отдалённых гибридов ✍️

Основная часть урока 📝

1. Что такое селекция 🤔

Селекция — наука о создании и улучшении сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Сорт, порода, штамм — созданные человеком группы организмов с нужными наследственными признаками.
Основа селекции — генетика. Н. И. Вавилов выделил центры происхождения культурных растений: Южноамериканский (картофель, томат), Центральноамериканский (кукуруза, какао), Восточноазиатский (соя, просо), Средиземноморский (капуста, маслина). Там наибольшее разнообразие форм — материал для селекции.

2. Отбор — главный инструмент 🔍

  • Искусственный отбор — человек оставляет для размножения особей с нужными признаками.

  • Массовый отбор — много лучших особей по фенотипу, без проверки потомства. Быстро, но генотипы могут быть разными.

  • Индивидуальный отбор — одна особь, потомство оценивают отдельно. Медленно, но дают чистые линии.

3. Гибридизация 🛠

Гибридизация — скрещивание организмов с разными генотипами.

  • Инбридинг (близкородственное скрещивание) даёт гомозиготные чистые линии, но снижает жизнеспособность.

  • Гетерозис — гибриды F1 от двух чистых линий резко превосходят родителей по мощности и урожайности. В F2 эффект угасает, поэтому семена гибридной кукурузы покупают каждый год.

  • Отдалённая гибридизация — скрещивание разных видов. Гибриды обычно бесплодны: мул (лошадь × осёл) потомства не даёт. Г. Д. Карпеченко вернул плодовитость гибриду редьки и капусты, удвоив число хромосом.

4. Полиплоидия и мутагенез 🧬

Полиплоидия — кратное увеличение числа хромосом. Полиплоиды крупнее и урожайнее: большинство сортов пшеницы, сахарной свёклы. Вызывают её колхицином.
Мутагенез — обработка семян или микроорганизмов радиацией и химическими мутагенами, затем отбор полезных мутантов. Так получены штаммы пеницилла с высоким выходом антибиотика.

5. Животные и микроорганизмы 🐄

  • Животные размножаются только половым путём, потомков мало, поколения сменяются медленно. Производителей оценивают по потомству, применяют искусственное осеменение.

  • Микроорганизмы размножаются быстро, их миллиарды. Главный путь — мутагенез и отбор.

  • Генная инженерия — перенос нужного гена в другой организм: ген инсулина человека встроили в бактерию, и она синтезирует гормон.

6. Решаем задачи ✅

Задача 1. Сравни естественный и искусственный отбор.

  • Кто отбирает → у первого: условия среды → у второго: человек.

  • Что сохраняется → у первого: признаки, полезные виду → у второго: полезные человеку, даже вредные для организма.

  • Результат → у первого: новые виды и приспособленность → у второго: сорта, породы, штаммы.

Задача 2. Чистые линии кукурузы дают по 40 и 45 ц/га, их гибрид F1 — 63 ц/га. Как называется явление и на сколько процентов гибрид превосходит лучшего родителя?

  1. Явление — гетерозис: гибрид мощнее обоих родителей.

  2. Разница с лучшим родителем: 63 − 45 = 18 ц/га.

  3. В процентах: 18 / 45 × 100 % = 40 %.

  4. Ответ: гетерозис, превышение 40 %.

Важно: у лошади 64 хромосомы, у осла 62, у мула 32 + 31 = 63. Нечётный набор из негомологичных хромосом не образует пар в мейозе — гамет нет, отсюда бесплодие.

Типичные ошибки ⚠️

  • ❌ Называют сорт и породу «видами» → ✅ это группы внутри вида, созданные человеком.

  • ❌ Думают, что гетерозис сохраняется в следующих поколениях → ✅ он максимален в F1 и угасает при дальнейшем размножении.

  • ❌ Считают инбридинг всегда вредным → ✅ он даёт чистые линии, которые потом скрещивают ради гетерозиса.

Хочешь понимать, а не зубрить? 🎓

Селекция — тема из тех, где нужно не выучить, а понять логику: почему гибриды мощнее, а мул бесплоден. В онлайн-школе «Моя школа LS» (1–11 класс) учитель на живом уроке в малой группе разложит её по полочкам и потренирует на заданиях ОГЭ.

Записаться на онлайн-обучение →

Мини-конспект 📋

  • Селекция создаёт сорта, породы, штаммы; основа — генетика.

  • Отбор: массовый (по фенотипу) и индивидуальный (по потомству).

  • Инбридинг → чистые линии; их скрещивание → гетерозис в F1.

  • Отдалённые гибриды бесплодны (мул); полиплоидия возвращает плодовитость.

  • Микроорганизмы: мутагенез и генная инженерия.

Зачем это нужно? 🚀

  • Каждый продукт на столе — результат селекции: от пшеницы до сыра 🍞

  • Понимать, почему гибридные семена покупают каждый год 🌽

  • Биотехнология и медицина: инсулин, антибиотики, вакцины 💊

Гетерозис — резкое повышение мощности, урожайности и жизнеспособности у гибридов первого поколения, полученных от скрещивания двух чистых линий. Объясняется высокой гетерозиготностью гибрида. В следующих поколениях эффект ослабевает, поэтому гибридные семена получают заново каждый год.

  1. Гаплоидный набор n = 18 / 2 = 9.
  2. Тетраплоид 4n = 4 × 9 = 36 хромосом.
  3. Гибрид получает n = 9 от диплоида и 2n = 18 от тетраплоида: 9 + 18 = 27 — это триплоид (3n).
  4. Ответ: 36 и 27 хромосом. Триплоид крупный, но бесплоден, так как нечётный набор не расходится в мейозе.

У микроорганизмов быстрая смена поколений, огромная численность и простой генетический аппарат, поэтому главные методы — искусственный мутагенез с отбором и генная инженерия. У животных поколений мало, размножение только половое, оценка идёт по потомству, широко применяют искусственное осеменение и подбор пар.

Онлайн-школа С 1 по 11 класс
Почувствуйте разницу в образовании с авторскими методиками

Оцените урок:

Оценка 5 из 5