Технологическая карта урока по теме : «Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов»
план-конспект урока по биологии (9 класс)

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Формируемые УУД

Организационный момент. (1-2 мин.)

Проверяет готовность к уроку, проверяет подготовленность рабочего места  обучающихся к уроку, организует внимание класса к работе на уроке, включает в учебный ритм, создаёт положительный, эмоциональный настрой у обучающихся.

- Доброе утро, я очень рада вас видеть, садитесь, пожалуйста. Посмотрим друг на друга, улыбнёмся, пожелаем удачи и начнём урок.

Организовывают рабочее место, эмоционально настраиваются на предстоящую учебную деятельность.

 Регулятивные: волевая саморегуляция

Коммуникативные: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, учатся культуре общения.

Этап. Актуализация знаний.

Предлагает выполнить разноуровневый тест, задание №1 в рабочем листе.

Предлагает выполнить взаимопроверку.

Выполняют задание №1 в рабочем листе.

Познавательные: 

структурируют свои знания; устанавливают причинно-следственных связей

Коммуникативные: 

умение полно и точно выражать свои мысли;  владение монологической и диалогической формами речи. 

Этап. Создание проблемной ситуации

Создает проблемную ситуацию (слайд 1).

1.Трава может быть не только зеленой. К такому выводу пришли американские ученые из института ботаники в Лос-Анджелесе. Существует трава пурпурно-красного, голубого, желтого цвета и даже в полосочку.

2.Во Всероссийском научно-исследовательском институте имени И.В.Мичурина получены ценные зеленоплодные формы черной смородины.

3.Ученые вывели сорт свёклы с увеличенным содержанием красного пигмента. На срезе эта свекла выглядит черной. Ее краситель примерно в два раза дороже синтетических, он используется в леденцах, мармеладе и йогуртах как совершенно безопасный. Вывели также новый сорт кукурузы, зерна которой имеют форму кубиков, чтобы они не скатывались с тарелок, когда их подают пассажирам самолета.

Каким образом ученые смогли достигнуть таких успехов?

  Проводит подводящий диалог.

•    Предположите, на чем основывались ученые  при проведении данных исследований? (На данных науки генетики)
• Для каких целей проводятся такие опыты? (Для получения новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов)

• Посмотрите на слайд: здесь вы видите многообразие сортов  сельскохозяйственного растения – капусты.          Их предком является –  дикая капуста, которая мало чем похожа на современные.(слайд 2)

Посмотрите на рис.63 стр.148 учебника – современные породы домашних кур  и на слайде- их предок- дикие банкивские куры. (слайд 3) Так почему мы можем видеть эти и другие формы многообразия растений и животных? Как вы думаете?  (Учащиеся предлагают разные версии ответов).  

Слушают  рассказ, отвечают на вопросы, участвуют в диалоге, выдвигают предположения.

Познавательные : учатся строить высказывания;  анализировать, сравнивать, обобщать, выделять главное. Коммуникативные: учатся слушать и понимать речь другого человека, ставить вопросы, выражать свои мысли.

 Регулятивные: обнаруживают и формулируют учебную проблему, определяют цель учебной деятельности (формулировка проблемы урока)

Этап. Целеполагание

Предлагает сформулировать тему урока.

И так, какова тема нашего урока?

Тема «Основные методы селекции растений, животных и микроорганизмов» (слайд 4)

Для дальнейшей работы предлагает обучающимся познакомиться с рабочими листами.

Предлагает сформулировать цель и задачи урока.      Побуждает к высказыванию своего мнения. Уточняет цель и задачи урока (слайд 5)

-что такое селекция,  

-для чего существует эта наука,

-кто является основоположником селекции,

-что лежит в основе селекции).

Формулируют тему, конкретную цель своих будущих учебных действий, устраняющих причину возникшего затруднения (т.е формулируют, какие знания им нужны, и чему им надо научиться). Осознают цель предстоящей деятельности.

Познавательные:

самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели; воспроизводить по памяти информацию, необходимую для решения учебной задачи; установление причинно-следственных связей.

Коммуникативные: 

планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками;  умение полно и точно выражать свои мысли; отвечать на поставленный вопрос, аргументировать.   

Этап. Планирование

Предлагает  составить план своих действий для достижения целей и задач урока.

Вносит необходимые коррективы в план

изучения новой темы.

1.История селекции.

2.Что такое сорт, порода, штамм.

3. Вклад Н.И.Вавилова в развитие селекции.

3.Основные задачи и методы селекции.

4.Выявить значение селекции в сельском хозяйстве и других сферах  жизнедеятельности человека.

По очереди высказывают последовательность пунктов плана.

Познавательные : формулируют высказывания;  обобщают, выделяют главное. Коммуникативные: учатся слушать и понимать речь другого человека, ставить вопросы, выражать свои мысли.

Регулятивные: планирование своих действий в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации.

Этап. «Открытие» нового знания

Вопрос. Как вы считаете, давно ли зародилась селекция? (обучающиеся выдвигают предположения)

Предлагает заслушать сообщения обучающихся.

     Примитивная селекция растений возникла одновременно с земледелием. 
Начало сельскохозяйственной деятельности было положено примерно 10 тысяч лет назад, когда люди перешли к оседлому образу жизни, начали осваивать новые территории, приступили к культивированию ряда растений и содержанию животных. С переходом к оседлому образу жизни человек поставил свое благополучие в полную зависимость от ограниченного набора видов растений и животных.

Как вы думаете, какой процесс предшествовал выведению пород животных?

Ответ: Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы – одомашнивание. (запись определения в тетрадь) (слайд 6).

- Широкое одомашнивание животных началось 10-12 тысяч лет назад, когда человечество стало переходить к более оседлому образу жизни. Одомашнивание происходило в результате нескольких причин:

 1) истощение охотничьих угодий

2) объединение общин и племен

3) возрастание потребности людей в пище.

Хорошо, а теперь подумайте, какие дикие животные стали предками домашних? Приведите примеры. (ответы обучающихся)

Волк – собака, тарпан (дикая лошадь) – лошадь, банкивская курица (дикие красные джунглевые курицы) – домашняя курица, дикий тур (дикий бык) – крупный рогатый скот (слайд 7)

Чем отличаются культурные растения и домашние животные от своих диких предков? (обучающиеся высказывают предположения)

 а) размеры и продуктивность культурных растений выше, чем у родственных диких видов;

б) культурные растения лишены средств защиты от поедания: горьких и ядовитых веществ, шипов, колючек;

в) так же у культурных форм сильно развиты отдельные признаки, бесполезные или вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека (слайд 8)

Сообщение обучающегося.

История селекции

Первоначально в основе селекции лежал искусственный отбор, когда человек отбирает растения или животных с интересующими его признаками. До XVI—XVII вв. отбор происходил бессознательно, то есть человек, например, отбирал для посева лучшие, самые крупные семена пшеницы, не задумываясь о том, что он изменяет растения в нужном ему направлении.

Только в последнее столетие человек, еще не зная законов генетики, стал использовать отбор сознательно или целенаправленно, скрещивая те растения, которые удовлетворяли его в наибольшей степени.

Однако методом отбора человек не может получить принципиально новых свойств у разводимых организмов, так как при отборе можно выделить только те генотипы, которые уже существуют в популяции. Поэтому для получения новых пород и сортов животных и растений применяют гибридизацию (скрещивание), скрещивая растения с желательными признаками и, в дальнейшем, отбирая из потомства те особи, у которых полезные свойства выражены наиболее сильно.                                                                                                                      

Современная селекция – это обширная область человеческой деятельности, которая представляет собой сплав различных отраслей науки, производства сельскохозяйственной продукции и ее комплексной переработки.

Современная селекция базируется на достижениях генетики и является основой эффективного высокопродуктивного сельского хозяйства и биотехнологии.

Задачи современной селекции

– Создание новых и совершенствование старых сортов, пород и штаммов с хозяйственно-полезными признаками.

– Создание технологичных высокопродуктивных биологических систем, максимально использующих сырьевые и энергетические ресурсы планеты.

– Повышение продуктивности пород, сортов и штаммов с единицы площади за единицу времени.

– Повышение потребительских качеств продукции.

– Уменьшение доли побочных продуктов и их комплексная переработка.

– Уменьшение доли потерь от вредителей и болезней (слайд 9)

Вопрос: что же это за наука - селекция?

Селекция – от лат. «selectio» - отбор.  Формулируем определение понятия « селекция». Задание № 1в рабочих листах. Запись определения:

Селекция – наука об улучшении уже существующих и о выведении новых пород, сортов и штаммов с нужными человеку признаками.

Сорт, порода, штамм – совокупность особей одного вида, созданные человеком в процессе искусственного отбора (слайд 10)

 Не сразу сформировалась такая наука, как селекция. Прежде, чем достичь современных высот, многим селекционерам пришлось пройти сложный путь в науке, доказывая правоту своих методов.

Основоположником, можно сказать, пионером разработки научных основ селекционной работы в нашей стране был Николай Иванович Вавилов.

 Сообщение(слайд 11). Российский и советский учёный-генетик, ботаник, селекционер, президент Всесоюзного географического общества Вавилов считал, что правильный выбор исходных особей с генетическим разнообразием лежит в основе селекции. 

Учёный был организатором и участником ботанико-агрономических экспедиций.

В результате экспедиций был собран ценный фонд мировых растительных ресурсов, насчитывающий свыше 250000 образцов. Подобная коллекция была создана и в США, однако она значительно уступала вавиловской коллекции и по числу образцов, и по видовому составу (слайд 12).

Коллекционные образцы, собранные под руководством Н.И. Вавилова, хранились в Ленинграде во Всесоюзном институте растениеводства (ВИРе), созданном Н.И. Вавиловым в 1930 г.. В годы Великой Отечественной войны во время блокады Ленинграда сотрудники института несли круглосуточное дежурство при коллекции семян зерновых культур. Многие сотрудники ВИРа  умерли голодной смертью, но бесценное видовое и сортовое богатство, из которого и поныне селекционеры всего мира черпают материал для создания новых сортов и гибридов, было сохранено.

Вавилов был человеком своего дела.

Вот что о нем писали, когда он находился на селекционной станции Петровской академии.

«Нужно иметь способности и выносливость Николая Ивановича Вавилова, чтобы выполнить все эти работы. В течение дня его можно было встретить в самых различных местах академии: только что он был в вегетационном домике на селекционной станции, а через несколько минут уже шагал с защитной книжкой в поле, позже появлялся в дендрологическом саду, где осматривал коллекции шиповника, затем на участке фитопатологической станции».

К сожалению, Н.И. Вавилов родился не в своё время. Он был необоснованно репрессирован в 1940 году и умер в тюремной больнице.

В науке он остался как генетик, растениевод, географ, автор закона гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов, создатель учения о биологических основах селекции и центрах происхождения и разнообразия культурных растений.

Далее предлагает продолжить работу в парах.

Предлагает выполнить задание №2 в рабочем листе. На основе текста учебника предлагает заполнить  кластер «Методы селекции» (слайд 13)

Организует проверку задания с заполнением схемы на доске (обучающиеся выходят  и в схему вписывают название методов).

 При необходимости корректирует ответы.

Высказывают предположения.

Слушают выступления одноклассников, оценивают ответы.

Выполняют задание в рабочих листах.

Комментируют выполненное задание.

Высказывают свои предположения. (Предполагаемые ответы:

селекция – это наука, в основе которой лежит наука генетика.

Селекция – это наука о теоретических и практических методах создания новых культурных форм, с  которыми работает человек.

Селекция – наука о методах создания новых и улучшении существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов)

Читают и выполняют задание в рабочих листах.

Озвучивают выполненное

Задание.

Корректируют свои записи. Вспоминают ранее изученный материал.

Отвечают на вопросы учителя, слушают ответы одноклассников, дополняют их.

Познавательные:

воспроизводить по памяти информацию, необходимую для решения учебной задачи; установление причинно-следственных связей.

Коммуникативные: 

планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками;  умение полно и точно выражать свои мысли; отвечать на поставленный вопрос, аргументировать.   

Регулятивные: учитывать выделенные учителем ориентиры действия в новом учебном материале в сотрудничестве с учителем

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.

1. только половое размножение;
2. небольшое количество особей в потомстве;
3.  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 ОГЭ.

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.

Этап. Домашнее задание

Комментирует домашнее задание:

1.Прочитать п.34 (задание обязательное для всех).

Задание 2 или 3 выполняется по выбору.

2. Письменное задание по выбору- синквейн «Биотехнология», «Микробиология»

3 Подготовить сообщения «Вклад и достижения отечественных ученых (Н.И.Вавилова, Г.Д.Карпеченко, И.В.Мичурина и других) в развитие селекции (слайд 22)

Спасибо вам за урок! (слайд 23)

Записывают домашнее задание, задают вопросы, осмысливают задания

Регулятивные : ставят самостоятельно учебную задачу на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено, и того, что ещё не известно, мобилизуют свои силы к волевому усилию, т.е к выбору преодоления препятствий.