Предположите что значит разрушение гибридов?

Тема урока: « Отдалённая гибридизация-метод селекции
организмов».
10 класс
Пояснительная записка
Теоретическая разработка данной темы рассчитана на проведение спаренного
урока продолжительностью -80 минут с учащимися 10 классов для изучения одного из
важнейших методов селекции организмов – метода отдалённой гибридизации организмов
(аутбридинга).
 Тема урока: «Метод отдалённой гибридизации или аутбридинг» актуальна, так
как является вопросом школьной программы обучения по биологии, программы
основного образования биологии для учащихся 10 классов при изучении раздела
«Селекция растений, животных и микроорганизмов. Биотехнология»
и необходима для формирования научного мировоззрения у учащихся, развития
понимания таких важных явлений как фертильность, стерильность, гетерозис и его
значение в животноводстве и растениеводстве. Занимательность материала может
определить профессиональную направленность учащихся, расширить их кругозор,
увлечь предметом, активизировать учащихся в олимпиадном движении, повысить
познавательную активность и качество образования по данному предмету.
 Цели занятия: раскрыть сущность метода отдалённой гибридизации и показать его
практическое значение в сельском хозяйстве.
Задачи: образовательная( психологически и эмоционально подготовить учащихся к
восприятию учебного материала, разнообразными методами, приёмами и формами
работы раскрыть содержание вопроса)
развивающая ( создать условия для
творческого развития учащихся, применив частично-поисковые, эвристические,
проблемные методы, парно-групповую формы работы, провести практическую работу,
выявить результаты работы посредством контрольно-измерительных материалов с
целью устранения возможных ошибок при усвоении новых знаний учащихся,
развивать интерес
к новейшим открытиям в области селекции организмов),
воспитательная (воспитывать эстетические качества личности учащихся по
отношению к научному творению учёных-селекционеров, творческий подход к
решению задач и оформлению домашних заданий)
 Оборудование к занятию: печатные наглядные таблицы по отдалённой гибридизации
проводимой И.В.Мичуриным; по расам и метисациям, дидактические карточки;
информационные листки по примерам получения гибридов от неродственного
скрещивания, компьютерная презентация гибридов неродственного скрещивания с
кратким комментарием, муляжи плодов межсортовых гибридов яблони.
 Приёмы, методы и формы работы учителя и учащихся: словесные (беседа,
рассказ); наглядные демонстрация печатных таблиц, дидактических карточек,
муляжей, слайдов компьютерной презентации;
практические (распознавание
гибридов, решение творческих задач, выполнение тестов и викторин), использование
индивидуальной, парной, групповой, фронтальной форм обучения и метода контроля
знаний.
 Тип урока и его место. Урок комбинированный. Его место в программе среднего
(полного) общего образования по биологии для учащихся 10 классов (105 часов в
год, 3 часа в неделю, профильный уровень, либо 175 часов, 5 часов в неделю
углублённый уровень) в разделе
«Селекция растений, животных и
микроорганизмов. Биотехнология».
Ход урока
1. Организационный момент
Приветствие, проверка эмоциональной готовности к Задача
учащихся
1.1
уроку, наличие необходимого ученического инвентаря, подготовиться
к
проверке
(2 мин) ободряющий афоризм для активизации мыслительного уроку,
процесса. Эпиграф к уроку ( Я знаю немного, но то, что
знаю, -знаю в совершенстве. Абу-ль-Фарадж)
Слайды презентации №1-2
2. Проверка домашнего задания
Игровое программирование по породам животных и
2.1
сортам растений. (Парный конкурс на скорость и
правильность ответов)
Слайды презентации №3-5
(7мин)
домашнего задания
Задача. Работая в
парах, в бланках
ответов правильно
распределить
наименования пород
животных и сортов
растений используя
номера,
под
которыми
они
записаны.
3.Теоретическая часть занятия
№ п/п
Вопрос
3.1.
Открытие темы урока
Озвучивание цели урока и задач
Введение (мотивация)
Слайды презентации № 1, 6
(5мин)
Подготовительные
вопросы
(разминка)
1. Можно ли человека назвать
гибридом?
2. Можно ли себя назвать
гибридом?
3. Чем
могут
отличаться
гибриды людей?
4. Как называются межрасовые
гибриды?
5. Можно ли отца назвать
гибридом?
2
(5мин)
Методы
учителя
работы Методы
усвоения
знаний учащимися
Познавательные
задачи
Фронтальная беседа
о
необходимости
Задача - записать тему
изучения
данной
занятия, осознать цель
темы.
занятия,
принять
Рассказ учителя о
участие в беседе
значимости
данной
темы для учащихся.
Фронтальная беседа
Наглядная
информация
о
метисациях
на
печатных таблицах
Познавательная задача
- ответить на вопросы
учителя,
принять
участие в беседе
Рассказ учителя
Задача:
записать
определение
гибридизации
в
тетрадь
Понятие
гибридизации.
Занимательные факты.
ГИБРИДИЗАЦИЯ,
скрещивание
организмов,
различающихся
по
генотипу, т.е. одной или большим
числом пар аллелей, а следовательно,
одной или большим числом пар
признаков и свойств
1
ОТДАЛЁННАЯ
ГИБРИДИЗАЦИЯаутбридинг (англ. outbreeding, от out вне
и
breeding
разведение),
скрещивание
неродственных
организмов,
в
том
числе
и
принадлежащих к разным породам
(сортам) и даже видам
Интересны
занимательные
факты
гибридизации,
примерами
которых
являются гибриды животных, растений.
Грибов,
лишайников,
вирусов.
Например:
Лигр - это помесь самца льва и самки
тигра, в то время как тигролев - это
помесь самца тигра и самки льва. Лигры
являются
самыми
крупными
из
семейства кошачьих в мире. Тигрольвы,
наоборот,
имеют
склонность
к
карликовости и обычно по размерам
меньше своих родителей. Самцы лигров
и тигрольвов бесплодны, в то время как
самки порой могут приносить потомство.
В американском Институте охраняемых
и редких видов в Майами, например,
живет лигр по кличке Геркулес, высота
которого составляет 3 м. В зоопарках
России также есть свои лигры. Так зимой
2004 года в Новосибирском зоопарке
родились двое "лигров".
Земляни́чно-клубни́чные гибри́ды
(земклуника), получены в результате
скрещивания земляники садовой с
клубникой. Мощные кусты имеют
высокие цветоносы, не поникающие
даже при полном созревании ягод.
Урожайность 200—400 г с куста. Ягоды
вкусные, лёжкие, транспортабельные.
Слайды №7-11
Рассказ учителя
Задача:
кратко
законспектировать
рассказ учителя
Известный вирус Н1 N 1 является
гибридом
вируса
свиного
и
человеческого гриппа. А также гибриды
аденовирусов человека и обезьяны
(адено-адено).
Существуют бактериальные гибриды,
как искусственно, так и естественно
образованные в природе.
Получен гибридный штамм гриба
вешенки НК-35 с высокой
урожайностью
и коротким
периодом плодоношения.
3.3
(3 мин)
История
гибридизации
развития
История развития гибридизации
тесно связана с историей развития
науки – селекции. Гибридизация это
один
из
важнейших
методов Сообщение учащегося
селекции живых организмов.
Гибридизация
даёт
возможность
Задача:
кратко
записать тезисы по
сообщению
2
искусственно
создавать
исходный
материал,
объединять
в
одном
организме
свойства
и
признаки
родительских
форм,
исправлять
отдельные недостатки сорта или
породы. При гибридизации, особенно
отдалённой (например, географически
отдалённых форм, разных видов и
даже родов), можно получать новые
формы, не похожие на исходные.
3.4
(5 мин)
3.5
(7мин)
3.6
(3мин)
3.7
Виды гибридизаций по степени
родства:
1.
Неродственная
(аутбридинг,
отдалённая гибридизация)
1.1 межсортовая
1.2 межпородная
1.3 межштаммовая
1.4 межвидовая
1.5 межродовая
2. Близкородственная (инбридинг,
инцухт)
2.1 внутрисортовая
2.2 внутрипородная
2.3 внутриштаммовая
2.4 межлинейная
Виды гибридизации по жизненному
уровню:
1. Молекулярная
2. Клеточная
3. Тканевая
4. Органная
5. Организменная
Виды
гибридизации
по
происхождению:
1. Спонтанные (естественные)
2. Полученные
человеком
(Искусственные)
По способу образования:
1. Вегетативные
2. Половые
Гибридизация.
Отдалённая
гибридизация. Основные понятия
темы:
аутбридинг,
инбридинг,
инцухт, инцест, жизнеспособность,
чистые
линии,
гетерозис,
межлинейная
гибридизация,
бесплодие, фертильность, химеры.
Результаты
отдалённой
гибридизации растений
Гибриды:
1. Церападуса
2. Клементины
3. Сливы
4. Тритикале
5. Рафанобрассика
6. Грейпфрут
7. Земклубника
8. Гранатовая рябина
9. Бельфлер-китайка
Результаты
отдалённой
гибридизации животных:
1. Мул
Демонстрация
учителем
слайдовой
информации
Демонстрация
учителем
слайдовой
информации
Задача:
списать
с
экрана
монитора
выборочно
только
виды аутбридинга.
Задача записать в
словарь термины без
определений,
кроме
термина – аутбридинг.
Слайды №
Демонстрация
слайдовой
информации
Краткий комментарий
учителя по каждому
гибриду.
Слайды №12-19
Задачазаписать и запомнить
названия
гибридов
растений
Слайды № 20-35
3
(3 мин)
3.8
2. Лошак
3. Хайнак
4. Бестер
5. Хонорик
6. Зеброид
7. Нар
8. Зубробизон
9. Лигр
10. Тигон
11. Леопон
12. Муллард
13. Зебрул
14. Кама (Верблюлама)
Проблемы гибридизации
Анализ проблем каждой группой или
каждой парой учащихся. (Если не
набирается несколько групп)
(3 мин)
3.9
(3 мин)
ЗадачаДемонстрация
записать и запомнить
слайдовой
названия
гибридов
информации
животных
Краткий комментарий
учителя по каждому
гибриду.
Групповая или парная
форма работы.
Перед
группами
(парами)
ставится
проблемный вопрос:
«Какие
проблемы
возникают
при
гибридизации
животных
и
растений?»
Практическое
значение
гибридизаций:
1. повышение продуктивности,
урожайности
2. улучшение
эстетических
качеств
3. повышение устойчивости к
разным факторам
Рассказ учителя
4. закрепление
полезных
качеств в потомстве
5. увеличение биоразнообразия
6. получение новых качеств,
важных для человека
7. стремление
к
научному
прогрессу.
Групповое или парное
решение проблемного
вопроса. Творческая
задача – выдвинуть
возможные проблемы
и
предложить
возможные способы
их решения.
Задача
законспектировать и
запомнить
практическое значение
отдалённой
гибридизации.
4. Практическая часть занятия
4.1
(3 мин)
4.2
Решение творческих задач по теме:
«Гибридизация» на выбор
(2 задачи
из
5) (в приложении
творческие задания -1,2,3,8.!0)
Решение тестовых вопросов по данной
теме
(3 мин)
4.3
(3 мин)
Рисунковый
растений
тренажёр
по
гибридам
4.4
Рисунковый
животных
тренажёр
по
гибридам
(3мин)
Устное задание
(парная работа) с
последующим
анализом ответов
Слайды №36-38
Устное задание
(коллективная работа)
Тест на мониторе
телевизора.
Слайды №39-40
Демонстрация
гибридов на экране
монитора
для
определения
их
названия
Слайды 341-43
Демонстрация
гибридов на экране
монитора
для
определения
их
названия
Творческое задание дать устные ответы на
предложенные задачи
Отвечают фронтально,
для ответов учитель
выбирает
более
«слабых» учеников
Отвечают фронтально
Отвечают фронтально,
для ответов учитель
выбирает
более
«слабых» учеников.
4
Слайды №44--50
5. Закрепление и обобщение изученного материала
5.1
(3 мин)
5.2
(3 мин)
Основные понятия темы:
1. виды гибридизаций
2. аутбридинг,
3. инбридинг,
4. инцухт,
5. инцест,
6. жизнеспособность,
7. чистые линии,
8. гетерозис,
9. межлинейная гибридизация,
10. бесплодие,
11. фертильность
Определение аутбридинга. Примеры
гибридов.
Значение
отдалённой
гибридизации в природе и жизни
человека
Слайды №51 -53
Листок с терминами
отдаётся группе
Эстафетный ответ с
перемещением листка от
одного
учащегося
к
другому
Обобщение
Задача дать краткое
обобщение изученного
материала
Индивидуальный ответ
рассчитанный
на
«сильного» ученика..
На мониторе
Слайды №54-55
На мониторе
Слайд №56
На
дидактических
карточках
На
дидактических
карточках
Отвечают на бланках
6. Контроль усвоения
6.1
(3 мин)
6.2
(3 мин)
6.3
(3 мин)
6.4
(3 мин)
Рисунковый тест
Викторина
Печатный тест
Задачи ( в форме части - « С» ЕГЭ)
Отвечают на бланках
Отвечают на бланках
Отвечают на бланках
(2 мин)
7. Анализ результатов деятельности учащихся. Оценивание.
(2 мин)
8. Инструктаж домашнего творческого задания.
Слайды №57-58
8.1 В словарях написать определение всех терминов, записанных на уроке.
8.2 Составить кроссворд: « Гибриды растений и животных»
8.3 Написать фантастический рассказ: « Невиданный гибрид – революция в
животноводстве».
8.4 Выдача листков с перечнем литературы.
9. Литература
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Интернет источник- www.gbsad.ru/publ_show.php?th=7
Интернет источник- www.finam.ru/…/wordf02039/default.asp?n=20
Интернет источник- referats.allbest.ru/biology/135353.html
Интернет источник- www.fos.ru/biology/7322.html
Интернет источник- ru.wikipedia.org/…/
Интернет источник- www.internet-school.ru/Enc.ashx?item=2167
Интернет источник- www.help-rus-student.ru/text/18/313.htm
Бутарин Н. С., Отдаленная гибридизация в животноводстве, Алма-Ата,1964;
Рубайлова Н. Г., Отдаленная гибридизация домашних животных, М., 1963.
Интернет источник -Ф.Г.Топалов «Основы генетики и разведение домашнего скота».
2009 г статья http://fermer02.ru/animal/501-otdalennaja-gibridizacija-zhivotnykh.html
Сельскохозяйственный энциклопедический словарь, М., 1989;
Серебровский А.С., Селекция растений и животных, М., 1969;
Биологический энциклопедический словарь, М., 1989
Сельскохозяйственная биотехнология: Учебник для вузов
/Под ред. Шевелухи В. С. – 2–е изд. – М.: Высшая школа. 2003. – 469с.
Егорова Т. А. Основы биотехнологии: Учебное пособие для вузов /. Клунова С.
М, Живухина Е. А. – М.: Академия, 2003. - 208с.
С. И. Исаев, "Селекция как эволюция, управляемая человеком", 1994 г.
В.В.Захаров.
С.Г.мамонтов,
Н.И.Сонин.
Учебник
Общая
биология
10-11 класс Издательство Дрофа г. Москва 2007г
В.К Шумной. Г.М.Дымшиц, А.О.Рувинский Учебник
Общая биология
5
10-11 класс Издательство Просвещение г. Москва 2005г
10. Информационное приложение к уроку с презентацией
Приложения №1
Гибриды растений:
1
2
3
4
5
6
7
Черемуха + вишня
Апельсины
мандарины
Терн + алыча
Пшеница + рожь
Редька + капуста
Апельсины + помело
Земляника + клубника
+
Церападуса
Плоды крупнее
чем у черёмухи
и вкуснее, чем у
вишни
Клементины
Создан в 1902
году
франц
священником
и
селекц
отцом
Клеманом.
По
форме
как
мандарины,
но
более сладкие.
Слива
Слива
домашняя
возникла
скорее
всего
как
естественный
гибрид
двух
диких
видов:
алычи и тёрна
Тритикале
Тритикале обладает
повышенной
морозостойкостью
(больше
чем
у
озимой пшеницы),
устойчивостью
против грибных и
вирусных болезней,
пониженной
требовательностью
к
плодородию
почвы,
содержат
много белка в зерне.
Рафанобрассика
Этот
гибрид
получил
Г.Д.Карпеченко с
36 хромосомами
(18 от редьки и 18
от капусты)
Грейпфрут
Внешне
грейпфрут
схож
с
апельсином,
но мякоть его
кислее и с
привкусом
горечи.
Земклубника
Получена
в
результате
скрещивания
земляники
садовой
с
клубникой.
6
8
Граната + рябина
9
Яблоня Бельфлер
яблоня Китайка
+
Гранатовая рябина
Выведена
И.В.Мичуриным
Бельфлер-китайка
Сорт
выведен
И.В.Мичуриным
Приложения №2
Гибриды животных:
1
Осёл + кобыла
2
Ослица
мерин
3
Як + корова
4
Белуга
стерлядь
5
6
+
Мул
Лошак
Хайнак
+
Хорёк
+
европейская
норка
Зебра + лошадь
Выносливее
и
работоспособнее
лошади, как вьючное
животное в горных
условиях
За счет хромосомного
дисбаланса (2n=63, у
родителей
соответственно 2n=64 и
62)
полностью
стерилен
Более
скороспелен,
хорошо
откармливается,
приспособлен
к
высокогорным
условиям, молочность
выше чем у яков.
Бестер
Крупнее
стерляди,
вкуснее белуги
Хонорик
По
качеству и
красоте
мех
хонорика
значительно
превосходит своих
родителей.
Зеброид
Получаются
в
результате
скрещивание зебры с
лошадью, ослом или
пони.
Зеброидов
предпочитают
обычным зебрам по
практическим
соображениям,
например,
на
них
гораздо
удобнее
ездить верхом. Однако
характер зеброидов более
непредсказуем и с ними
тяжело справиться.
7
7
8
Бактриан
дромедар
Зубр + бизон
+
Нар
Зубробизон
9
Лев + тигрица
Лигр
10
Львица + тигр
Тигон
11
Леопард
львица
+ Леопон
Зебрул
12
Зебра + осёл
Нар —
гибрид
одногорбого
и
двугорбого верблюд ов.
Нар имеет на спине два
невысоких и слитых
воедино горба. ...
Признаки
двух
родителей, но обычно
крупнее и массивнее
обоих родителей.
Самцы-лигры
имеют
короткую
гриву, но в отличие
от львов, могут и
любят
плавать.
Также,
самки
лигров (лигрицы)
могут
давать
потомство,
что
необычно
для
гибридов.
Тигоны совмещают
признаки
обоих
родителей:
они
могут иметь пятна
от матери (гены
львов отвечают за
пятна — детёныши
львов рождаются
пятнистыми)
и
полосы от отца.
Грива
тигонов,
если она появится,
всегда
будет
короче гривы льва.
Обычно
тигоны
меньше львов и
тигров
Леопоны
тип
гибридов,
возникающий
в
результате
скрещивания львов и
леопардов.
Они
сохраняют внешность
льва,
являясь
его
уменьшенной копией –
голова меньше, по
телу
коричневатые
розетки пятен.
Удобнее ездить верхом,
создают гибриды по
практическим
соображениям.
8
13
14
Верблюд + лама
Кама
(Верблюлама)
Кама
животное
крупнее
ламы,
но
меньше верблюда,
появилась на свет в
Арабских Эмиратах
Соболь + куница
Кидус
Кидас
Природный
фертильный гибрид
Приложение №3
Гибридизация
-скрещивание организмов, различающихся наследственностью, т. е. одной или большим числом пар аллелей
(состояний генов), а следовательно, — одной или большим числом пар признаков и свойств. Скрещивание
особей, принадлежащих к разным видам либо ещё менее родственным таксономическим категориям,
называют отдалённой Г. Скрещивание подвидов, сортов или пород называют внутривидовой Г. Процесс Г.,
преимущественно естественной, наблюдали очень давно. Животные-гибриды (например, мулы)
существовали уже за 2 тыс. лет до н. э. Возможность искусственного получения гибридов впервые
предположил немецкий учёный Р. Камерариус (1694): впервые искусственную Г. осуществил английский
садовод Т. Фэрчайлд, скрестив в 1717 разные виды гвоздик. Основателем учения о поле и Г. у растений
считается И. Г. Кёльрёйтер, получивший гибриды двух видов табака — Nicotiana paniculata и N. rustica
(1760). Опытами по Г. гороха Г. Мендель заложил научные основы генетики. Огромное число опытов по Г.
провёл Ч. Дарвин.
Сущность Г. заключается в слиянии при оплодотворении генотипически различных половых клеток и
развитии из зиготы нового организма, сочетающего наследственные задатки родительских особей. К
явлениям Г. относится также копуляция у одноклеточных организмов. Для первого поколения гибридов
часто характерен гетерозис, выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и
жизнеспособности организмов. Г., а также мутации — основные источники наследственной изменчивости,
одного из главных факторов эволюции.
При естественной Г., происходящей в природе, и искусственной Г., проводимой человеком в селекции и с
др. целями, цветки материнской формы опыляются пыльцой др. вида (сорта) растений или спариваются
животные разных видов (подвидов, пород). Половой процесс обеспечивает объединение геномов и
сопровождается слиянием ядер половых клеток — кариогамией. Поэтому получение т. н. вегетативных
гибридов невозможно. Описанные некоторыми авторами "вегетативные" гибриды — не что иное, как
тканевые химеры.
В животноводстве внутривидовая Г. служит методом промышленного разведения, при котором спариваются
особи разных пород или линий. Отдалённая Г. у животных — получение гибридов между разновидностями,
видами и родами, например между тонкорунными овцами и архарами, крупным рогатым скотом и зебу,
осуществляется с трудом, и гибриды их, как правило, неплодовиты.
Советский генетик Г. Д. Карпеченко (1935) у растений различал конгруентные скрещивания, или Г.
(внутривидовые и иногда межвидовые скрещивания, при которых скрещиваются родительские пары с
гомологичными хромосомами; потомство плодовито), и инконгруентные (как правило, это — отдалённые
скрещивания, т. е. скрещивания двух особей со структурно не соответствующими друг другу хромосомами,
с различиями в числе хромосом или в цитоплазме; потомство частично или полностью стерильно, характер
расщепления — сложный).
Скрещивания бывают прямые и обратные (реципрокные), например гибриды ♂ А ´ ♀ В и ♀ B ´ ♂ А
являются реципрокными. Если гибрид скрещивается с одной из родительских форм, то скрещивание
называют возвратным (беккросс). Возвратное скрещивание гибрида с рецессивным по изучаемому признаку
родителем для установления его гетерознготности, групп сцепления или частот перекреста (кроссинговера)
между сцепленными генами называют анализирующим (аналитическим). Повторное возвратное
скрещивание гибрида с одним из родителей называют поглотительным (насыщающим); оно применяется с
целью введения в генотип А признаков генотипа В или переноса генома в цитоплазму др. сорта, подвида или
вида. Существуют также сложные скрещивания, называемые конвергентными. Родительские сорта
скрещивают сначала попарно. Потом гибриды скрещивают между собой и вновь полученные гибриды
9
скрещивают друг с другом. В этом случае часто отдельные гибриды имеют ценные комбинации свойств и
признаков.
Г. широко используется в селекции. В зависимости от целей применения Г. различают "комбинационную"
селекцию (преследует цель соединения желательных признаков исходных форм) и "трансгрессивную"
селекцию (ставит целью получение и отбор генотипов, превосходящих по селектируемому признаку обоих
родителей).
Приложение №4
Гибридизация в растениеводстве.
В селекции растений наиболее распространён метод Г. форм или сортов в пределах одного вида. С
помощью этого метода создано большинство современных сортов с.-х. растений. Отдалённая Г. —
более сложный и трудоёмкий метод получения гибридов. Основное препятствие получения
отдалённых гибридов — несовместимость половых клеток скрещиваемых пар и стерильность
гибридов первого и последующих поколений. Использование полиплоидии и возвратного
скрещивания (беккросс) позволяет преодолеть нескрещиваемость пар и стерильность гибридов.
Применяются и др. методы: смесь пыльцы, предварительное вегетативное сближение, нанесение
раствора гиббереллина на рыльце пестика и др. Степень стерильности отдаленных гибридов
зависит от филогенетических отношений скрещиваемых видов, от наличия гомологичных
хромосом или геномов в половых клетках гибрида первого поколения. В случае полного асиндеза,
т. е. отсутствия гомологичных хромосом, гибриды стерильны (например, пшенично-элимусные,
пшенично-ржаные ржано-пырейные и многие др.).
Техника Г. разных с.-х. культур различна. Для получения гибридов кукурузы намеченные к Г.
сорта (линии) высевают чередующимися рядами и удаляют султаны на материнских растениях за
несколько дней до их цветения. У перекрёстноопыляемых культур, например ржи, применяют
кастрацию цветков материнских растений. Кастрированные колосья накрывают изоляторами
вместе с отцовскими цветущими колосьями, помещенными в бутылочки с водой, подвешенные на
специальные колья. У плодовых растений кастрация проводится за 1—3 дня до распускания
бутонов. Оставленные женские цветки изолируют марлевым мешочком в два слоя. Через 1—3 дня
на рыльца пестиков материнского растения наносят заранее собранную пыльцу. Оплодотворённые
цветки снова изолируют. Гибридные семена, особенно при отдалённой Г., обычно щуплые,
недоразвитые, из них трудно вырастить гибридное растение. Это лучше удаётся, если зародыши
таких семян вычленить и поместить на искусственную питательную среду.
Отдалённая Г. используется для получения форм растений с ценными урожайными качествами и
устойчивых к грибным заболеваниям и вредителям. Межвидовые гибриды подсолнечника,
полученные академиком В. С. Пустовойтом и Г. В. Пустовойт, содержат в семенах до 55% масла и
отличаются групповым иммунитетом к болезням и паразитам. Примером успешной Г.
географически отдалённых форм служат полученные академиком П. П. Лукьяненко пшеницы
Безостая 1 и др., характеризующиеся высокой урожайностью, пластичностью и др. ценными
признаками. Путём скрещивания культурных видов табака с дикими М. Ф. Терновский создал
сорта табака высшего качества, обладающие комплексным иммунитетом к табачной мозаике,
мучнистой росе и пероноспорозу. Ценные результаты получены при Г. культурных сортов
картофеля с дикорастущими видами. Б. С. Мошков, скрещивая редис с капустой, получил гибрид,
у которого надземная масса используется как салат, а подземная — как редис. Академик Н. В.
Цициным вовлечены в Г. с культурными растениями (пшеницей, рожью, ячменём) 5
дикорастущих видов Agropyrum и 3 вида Elymus.
Приложение №5
Гибридизация в животноводстве.
В зоотехнии различают собственно Г. и межпородное скрещивание животных, потомство от которых, в
отличие от гибридного, называют помесным. Помеси легко скрещиваются между собой и дают потомство;
гибридные животные зачастую с трудом могут быть получены, а полученные гибриды нередко оказываются
частично пли полностью бесплодными, что затрудняет или делает невозможным дальнейшее их разведение.
Трудности Г. вызываются многими факторами: отличиями в строении половых органов у разных видов
животных, затрудняющими акт спаривания; отсутствием полового рефлекса у самца на самку др. вида;
10
гибелью сперматозоидов в половых путях самок другого вида; отсутствием реакции сперматозоидов на
яйцеклетку самок другого вида, делающим невозможным оплодотворение; гибелью зиготы; нарушениями в
развитии плода, приводящими к появлению уродов; полным или частичным бесплодием гибридов и т.п. В
результате применения искусственного осеменения животных при Г. первые две из перечисленных
трудностей получения гибридов устранены. По вопросу о преодолении нескрещиваемости разных видов при
Г., вызванной др. причинами, известны лишь единичные эксперименты, недостаточно проверенные или
имеющие методические погрешности. При полном бесплодии не дают потомства оба пола гибридов, при
частичном — бесплоден один пол, у млекопитающих обычно самцы. Из-за бесплодия самцов дальнейшее
разведение гибридов проводят путём скрещивания гибридных самок с самцами одного из исходных видов,
что нередко приводит к утере ценных особенностей гибридов. У гибридного потомства часто возникает
явление гетерозиса (повышенной жизненной силы), более резко выраженного, чем у помесей.
Наиболее древними в практике животноводства являются гибриды лошади с ослом (мул, лошак) и зеброй
(зеброид), одногорбого верблюда с двугорбым (нар), яка и зебу с крупным рогатым скотом. Гибридные
животные, как правило, превосходят родительские формы по многим хозяйственным полезным качествам:
работоспособности, выносливости, продуктивности и др. В США скрещиванием быков браманского зебу
(Индия) с коровами шортгорнской породы получена специализированная мясная порода крупного рогатого
скота санта-гертруда (завезена в СССР). В Аскании-Нова путём Г. красного степного скота с зебу получен
зебувидный скот, отличающийся более высоким содержанием жира в молоке и более устойчивый к
пироплазмозу, чем скот красной степной породы. Получены гибриды крупного рогатого скота с гаялом,
зубром, бизоном, а также гибриды зубра с бизоном (зубробизоны), бизона с яком, зебу, гаялом. Попытки Г.
буйвола с крупным рогатым скотом не удаются.
В свиноводстве практикуется в основном Г. домашних свиней с диким кабаном для укрепления
телосложения свиней культурных пород и улучшения их приспособленности к местным условиям. В Казах.
ССР путём Г. диких среднеазиатских свиней с крупной белой и кемеровской породами получена новая
породная группа мясо-сальных свиней — казахская гибридная, хорошо приспособленная к климатическим и
кормовым условиям юго-восточного Казахстана. В овцеводстве путём Г. домашних овец с дикими баранами
муфлоном и архаром выведены новые породы — горный меринос и казах. архаромеринос. Г. овец с козами
пока не удаётся. В птицеводстве Г. дала возможность получить интересных гибридов домашней курицы с
павлином, петуха с индейкой и цесаркой, павлина с цесаркой, мускусной утки с домашним селезнем и др.
Получены хозяйственные ценные гибриды в рыбоводстве. Для прудовых рыбоводных хозяйств СССР
выведены холодоустойчивые внутривидовые гибриды чешуйчатого и зеркального (разбросанного) карпа с
амурским сазаном, способные нормально развиваться в водоёмах сев. районов, где культурные породы
карпа при первой же зимовке гибнут. Получены межродовые гибриды карпа с карасём, по пищевой
ценности близкие к карпу и наследующие повышенную выносливость карася. Всё шире применяется Г.
сиговых рыб для прудового рыбоводства. Целесообразна Г. осетровых рыб: белуги со стерлядью и осетром,
осетра со стерлядью и др., которые пока мало распространены в прудовой культуре. В шелководстве, как в
растениеводстве, Г. называют и межпородное скрещивание, поэтому гибридным считается потомство от
скрещивания пород шелкопряда, например Белококонной 1 с Белококонной 2, САНИИШ 8 с САНИИШ 9 и
др.
Приложение №6
Дидактические карточки
11
Могут
ли
гибриды
Творческие
неродственных
браков
задачи
к
практической быть фертильными?
части:№1
№2
№3
Почему в
животных
появляются
гибриды?
природе у
редко
межродовые
Поясните бытующее в
настоящее
время
выражение:
«Люди
гибриды
'человека
разумного' и бактерий?»
Гибриды обычно считаются стерильными, и стерильность
является естественным биологическим барьером для
гибридизации. Но бывают редкие ситуации, когда природа
доказывает, что правило стерильности не всегда работает,
и в результате которых появляются такие звери, как лигры
и тайгоны. Не смотря на редкость случаев естественной
гибридизации и еще более редкие случаи репродуктивной
способности гибридов, это все-таки случается, и
достаточно часто для того, чтобы в течение тысяч лет
могли
произойти
эволюционные
изменения.
Когда встроенные защитные механизмы,
предотвращающие успешное межвидовое скрещивание, не
срабатывают, появляется возможность развития нового
вида. Хороший пример – мул. Хотя он обычно считается
стерильным, с 1527 до 1990 года было зарегистрировано
рождение от мулов около 60 живых жеребят.
Многочисленные заявления о таких случаях поступали из
Европы, США, Южной и Северной Америки, Китая. И
хотя количество таких заявлений немногочисленно по
сравнению с количеством самих мулов, в течение многих
тысяч лет этот процесс мог бы привести к появлению
совершенно нового вида. Все зарегистрированные случаи
деторождения относились к самкам мулов, это относится и
ко всем гибридам больших кошек, когда-либо дававших
потомство. Все самцы оказывались бесплодными. В
природе имеются естественные гибриды между соболем и
куницей (их называют кидусами либо кидасами), а также
гибриды между благородным и пятнистым оленем. Эти
гибриды составляют исключение – они фертильны.
В природе у животных редко появляются межродовые
гибриды по многим причинам:
 разное строение половых органов;
 отсутствие полового рефлекса самца на самку;
 гибель сперматозоидов в половых путях самки;
 отсутствие реакции сперматозоидов на яйцеклетку;
 гибель зиготы;
 нарушение развитие плода;
 полное или частичное бесплодие.
То, что в человеческом теле присутствуют бактерии - не
новость. Но учёные из Имперского колледжа в Лондоне
полагают, что для дальнейшего развития биологии и
медицины необходимо ввести новое понятие рассматривать комплексно не человека, а суперорганизм,
гибрид
человеческих
и
нечеловеческих
клеток.
Человек - это собрание, собственно, человеческих
клеток, а также бактериальных, грибковых и вирусных
форм жизни, говорят англичане, и человеческий геном в
этом
конгломерате
вовсе
не
преобладает.
В теле человека несколько триллионов клеток и
более 100 триллионов бактерий, пятисот, кстати, видов.
Это - биологическое сожительство выгодно обеим
сторонам. Однако все аспекты такого взаимодействия до
сих
пор
изучены
плохо.
Мы знаем, что бактерии помогают нам
переваривать пищу и участвуют в борьбе с инфекцией. Мы
знаем ещё очень много, но узнать предстоит больше.
Профессор Джереми Николсон полагает, что для
дальнейшего развития новейших методов борьбы с
сердечными заболеваниями, раком, неврологическими
болезнями необходимо использовать новое понятие
человеческого суперорганизма и углублённое изучение
влияния наших внутренних "сожителей" на метаболизм.
И в этом плане расшифровка человеческого
генома, о котором столько с восторгом говорят, - лишь
малая часть того, что нужно сделать для понимания наших
12
№4
Какое
практическое
значение
имеет
аутбридинг?
внутренних процессов. Ведь по количеству ДНК в наших
телах лидируют именно бактерии, а не человеческие
клетки.
Неродственное скрещивание имеет важнейшее значение в
растениеводстве и животноводстве:
 объединяет полезные признаки и свойства двух
организмов;
 улучшает качество породы животных или сорта
растений;
 удовлетворяет потребности человека в необходимых
случаях;
 способствует появлению гибридной силы- гетерозиса
у потомства;
 обеспечивает появление более адаптированного и
приспособленного организма к новым условиям
Явления
стерильности
гибридов
неоднородны.
Наблюдается изменчивость в отношении того, на какой
именно стадии проявляется стерильность и каковы её
генетические причины.
№5
Почему
возникает
стерильность у гибридов?
Каков
механизм
стерильности
на
клеточном уровне?
Нарушение
сперматогенеза
на
стадиях,
предшествующих мейозу, — непосредственная причина
стерильности у самцов мула; нарушения мейоза —
причина стерильности у гибридных самцов при некоторых
скрещиваниях между разными видами Drosophila
(например,
D.
pseudoobscura
×
D.
persimilis).
К
ограниченной
полом
стерильности
и
нежизнеспособности
гибридов
у
раздельнополых
животных приложимо обобщение, известное под
названием правила Холдейна. Гибриды от межвидовых
скрещиваний у раздельнополых животных должны
состоять,
во
всяком
случае
потенциально,
из
гетерогаметного пола (несущего хромосомы XY) и
гомогаметного (XX) пола. Правило Холдейна гласит, что в
тех случаях, когда в проявлении стерильности или
нежизнеспособности гибридов существуют половые
различия, они наблюдаются чаще у гетерогаметного, чем у
гомогаметного пола. У большинства животных, в том
числе у млекопитающих и у двукрылых, гетерогаметны
самцы. Из правила Холдейна имеются, однако,
многочисленные
исключения.
Третья стадия развития, на которой может проявляться
гибридная стерильность, — это гаметофитное поколение у
растений. У цветковых растений из продуктов мейоза
непосредственно развиваются гаметофиты — пыльцевые
зерна и зародышевые мешки, — которые содержат от двух
до нескольких ядер и в которых формируются гаметы.
Нежизнеспособность гаметофитов — обычная причина
стерильности гибридов у цветковых растений. Мейоз
завершается, но нормального развития пыльцы и
зародышевых
мешков
не
происходит.
Гибридная стерильность на генетическом уровне может
быть
обусловлена
генными,
хромосомными
и
цитоплазматическими
причинами].Наиболее
широко
распространена
и
обычна
генная
стерильность.
Неблагоприятные сочетания генов родительских типов,
принадлежащих к разным видам, могут приводить и
действительно приводят к цитологическим отклонениям и
нарушениям развития у гибридов, что препятствует
образованию гамет. Генетический анализ генной
стерильности у гибридов Drosophila (D. pseudoobscura × D.
persimilis, D. tnelanogaster × D. simulans и т. п.) показывает,
что гены, обусловливающие стерильность, локализованы
во всех или почти во всех хромосомах родительского вида
[12][13]
.
13
Неблагоприятные
взаимодействия
между
цитоплазматическими и ядерными генами также ведут к
стерильности межвидовых гибридов в разных группах
растений
и
животных[14].
Виды растений и животных часто различаются по
транслокациям, инверсиям и другим перестройкам,
которые
в
гетерозиготном
состоянии
вызывают
полустерильность
или
стерильность.
Степень
стерильности пропорциональна числу независимых
перестроек: так гетерозиготность по одной транслокации
даёт 50%-ную стерильность, по двум независимым
транслокациям —
75%-ную
стерильность
и т. д.
Стерильность растений определяется гаметофитом. У
гетерозигот по хромосомным перестройкам в результате
мейоза образуются дочерние ядра, несущие нехватки и
дупликации по определённым участкам; из таких ядер не
получается функциональных пыльцевых зерен и
семязачатков. Хромосомная стерильность подобного типа
очень часто встречается у межвидовых гибридов
цветковых
растений.
Течение мейоза у гибрида может быть нарушено либо
генными факторами, либо различиями в строении
хромосом. Как генная, так и хромосомная стерильность
может выражаться в аберрантном течении мейоза. Но
типы мейотических аберраций различны. Генная
стерильность обычна у гибридов животных, а
хромосомная стерильность — у гибридов растений.
Генетический анализ некоторых межвидовых гибридов
растений показывает, что нередко у одного гибрида
наблюдается одновременно и хромосомная, и генная
стерильность
Разрушение гибридов
№6
В случаях, когда некий межвидовой гибрид
достаточно жизнеспособен и способен к
размножению, поколения его потомков будут
содержать
значительную
долю
нежизнеспособных, субвитальных, стерильных и
полустерильных особей. Эти типы представляют
собой неудачные продукты рекомбинации,
возникшие при межвидовой гибридизации.
Предположите что значит
Такое подавление мощности и плодовитости в
разрушение гибридов?
гибридном потомстве называют разрушением
гибридов (hybrid breakdown). Разрушение
гибридов
—
последнее
звено
в
последовательности преград, препятствующих
межвидовому обмену генами.
Разрушение
гибридов
неизменно
обнаруживается в потомстве межвидовых
гибридов у растений, где его легче наблюдать,
чем при большинстве скрещиваний у животных
Карпеченко, Георгий Дмитриевич
№7
Как Карпеченко Георгий
Дмитриевич
преодолел
бесплодие у
редечнокапустных гибридов?
Карпеченко работал с капустно-редечным
гибридом
( Рафанобрассика), полученным в результате
скрещивания растений из разных родов
семейства
крестоцветных.
Как
и
многие
14
межвидовые гибриды, он был стерилен, поскольку
в каждой из клеток присутствовало по одной
копии гаплоидного хромосомного набора редьки и
капусты. Хромосомы редьки и капусты не вступали в
конъюгацию при мейозе, в результате чего
невозможно
было
получить
пыльцу
и
семезачатки, из которых после оплодотворения
могли бы развиться семена гибридного растения.
Используя алкалоид колхицин, вызывающий
разрушение
веретена
деления,
Карпеченко
искусственно вызвал полиплоидию, удвоив
хромосомный
набор
капустно-редечного
гибрида. У этой новой полиплоидной формы
каждая клетка содержала диплоидный набор
хромосом редьки и диплоидный набор хромосом
капусты. В результате, конъюгация снова стала
возможна и способность к мейозу была
восстановлена.
Доводы против гибридизации
Так как гибриды большей частью не способны к
размножению, обычно единственным путем получить
больше таких необычных видов является межвидовое
скрещивание представителей чистых видов и кошек со
смешанными генами. И здесь вступают в силу несколько
факторов:
№8
Какие доводы
выдвинуть
гибридизации?
можно
против
животных, которых лучше было бы использовать для
увеличения ограниченной популяции чистого вида.
х со
смешанными генами, влечет за собой увеличение расходов
на содержание, кормление и ветеринарный уход. Эти
деньги можно было бы потратить на обеспечение
выживания чистых видов, находящихся под угрозой
исчезновения.
ное количество
животных, и каждое место, занятое гибридом, означает
одним местом меньше для животного, которое могло бы
быть внесено в родословную книгу и использоваться для
разведения вида. Пример этой проблемы – белые тигры.
Родословная книга чистокровного белого бенгальского
тигра насчитывает только 43 животных, остальные из
встреченных – с неизвестной наследственностью либо
гибриды.
признаков обоих видов; поэтому многие консервативно
настроенные специалисты считают, что это еще один шаг
к вымиранию.
природы, так как эти виды никогда не существовали в
дикой природе.
смертности.
ают на рынок
«домашних животных»; а затем – в заповедники после
того, как надоедят хозяевам либо станут причиной
несчастного случая. Что еще ужаснее, многие из гибридов,
от которых отказались хозяева, подвергаются усыплению,
ибо альтернативы для них не находится. Сейчас во многих
зоопарках
и
других
учреждениях
межвидовое
скрещивание рассматривают как еще один вид нанесения
вреда животным. Как следствие, зоологический спрос на
гибридных кошек, таких как лигры, тайгоны и леопоны,
снизился. Те немногие, которых можно встретить, обычно
15
появляются случайно, когда не срабатывают кошачьи
контрацептивные
имплантаты,
либо
в
частной
организации не поняли, что их самка-гибрид способна дать
потомство.
№9
Придумайте
название
растительному
или
животному межродовому
гибриду,
предположите
его
супердостоинства
для сельского хозяйства,
практическое
значение
для человека.
Приложение №7
Контрольная викторина
Какой русский учёный способом
вегетативной гибридизации вывел сорт И.В.Мичурин
1
яблони – «Бельфлер- китайку?»
2
Какой учёный впервые применил метод
Т.Фэрчайлд (1717г)
гибридизации у растений?
3
Как называется гибрид
бактриана с дромедаром?
4
Как
называется
гибрид?
5
Как называется, одним словом метод
Аутбридинг
отдалённой гибридизации?
6
Какой побочный эффект образуется у Стерильность
межродовых гибридов?
(Бесплодие)
7
Какой учёный добился фертильности у
межродовых гибридов растений от Г.Д.Карпеченко
скрещивания капусты и редьки?
верблюда
пшенично-ржаной
Нар
Тритикале
Приложение №8
Контрольный тест
Какой вид гибридизации наиболее редок в природных условиях?
1
а. межпопуляционная
б. внутривидовая
в. межвидовая
г. межродовая
К чему приводит аутбридинг?
2
а. к гетерозиготности в большей степени б. к гомозиготности в большей
степени
в. к гетерозиготности и гомозиготности в равной степени г. закономерности
не выявлено
16
Как называется гибрид от скрещивания ослицы и мерина?
3
а. лошак
б. мул
в. хайнак
г. нар
Гетерозис – гибридная сила возникает при:
4
а. межсортовом скрещивании
б. межсортовом и межпородном
скрещивании;
в. межсортовом, межпородном и межродовым скрещивании;
г. межлинейном, межсортовом, межпородном и межродовым скрещивании;
Кто предложил в 1914 г термин гетерозис?
5
а. Дж.Шелл
б. Т.Фэрчайлд
в. И.В.Мичурин
г. Г.Д.Карпеченко
Какой межродовой гибрид обладает фертильностью?
6
а. кидус
б. зебрул
в. хонорик
г. лошак
Сколько наборов хромосом имеет фертильная рафаробрассика?
7
а. один
б. два
в. три
г. четыре
Приложение №9
Найдите соотношение
1
Осёл + кобыла
А
Кама
2
Ослица + мерин
Б
Тритикале
3
Зебра + лошадь
В
Клементины
4
Зебра + осёл
Г
Нар
5
Корова + як
Д
Слива
6
Соболь + куница
Е
Зеброид
7
Черёмуха + вишня
Ж
Хайнак
8
Пшеница + рожь
З
Лошак
9
Бактриан + дромедар
И
Зебрул
10
Верблюд + лама
К
Мул
11
Терн + алыча
Л
Кидас
12
Мандарин + апельсин
М
Церападус
17
Приложение №10
Дидактическая карточка по проверке домашнего задания
(фрагмент программированного задания)
по теме: «Многообразие пород животных»
1. Дюрок 2. Веймарапер 3.Корниш 4. Рысак 5. Холмогорская 6.Романовская
7. Крупная белая 8.Арабская 9.Дагестанская горная 10. Калмыцкая 11.Леггорн 12.Бассет
Породы
Породы
Породы кур
Породы
Породы овец Породы
лошадей
собак
свиней
коров
4
2
3
1
6
5
8
12
11
7
9
10
Задание: проставить в ячейки только номера !
Дидактическая карточка по проверке домашнего задания
(фрагмент программированного задания)
по теме: «Многообразие сортов растений»
1. Роза 2. Ренклод 3. Антоновка 4.Фархад 5.Аморели 6.Дюшес
7. Северянка 8.Нектарин 9. Апорт 10.Мирабель 11.Владимирская 12. Бергамот
Сорта
Сорта
Сорта
Сорта
Сорта
Сорта
вишни
груши
персика
яблони
картофеля
сливы
5
6
4
3
1
2
11
12
8
9
7
10
Задание: проставить в ячейки только номера!
Приложение №11
Словарь
1
Аутбридинг-
2
Инбридинг -
3
Инцухт -
4
Инцест -
5
Жизнеспособность -
6
Чистые линии -
7
Гетерозис -
8
Межлинейная гибридизация -
9
10
Стерильность Фертильность-
Неродственное скрещивание у растений или животных,
отдалённая гибридизация родительских форм генетически,
географически
отдалённых.
Пример
межпородное,
межвидовое. Межродовое скрещивание у животных
Близкородственное скрещивание у животных или растений
для получения чистых гомозиготных линий по желаемому
признаку или свойству, для закрепления полезных
признаков в потомстве (молочности например у коров).
Инцухт-линия - линия, полученные в результате имбридинга.
В
инцухт-линиях
возрастает
гомозиготность,
увеличивающаяся вдвое с каждым поколением самоопыления.
Близкородственный брак у человека, сексуальные
отношения (коитус) с кровными родственниками (родителями
и детьми, братьями и сестрами и т.д); кровосмешение.
Отсутствие
у
потомства
заболеваний,
наличие
благоприятного генотипа и
фенотипа, повышенная
способность к жизнедеятельности.
Гибриды животных или растений, у которых желаемые
признаки или свойства в результате близкородственного
скрещивания перешли в гомозиготное состояние
Гибридная сила появляющаяся у гибридов в первых
поколениях при межлинейном, межпородном, межвидовом
или межродовом скрещивании.
Скрещивание гибридов растений и животных , у которых
полезные признаки переведены в гомозиготное состояние.
Бесплодие у гибридов при неродственном скрещивании
Плодовитость, способность давать потомство.
18