Кейс: Методы в селекции растений

Кейс «Методы в селекции растений»

Составитель: Н.В.Пономарева

учитель биологии высшей категории

МОУ «Средняя общеобразовательная

школа № 84» г. Саратова

Общая характеристика кейса.

Предмет:Биология (общая биология)

Класс: 10-11

Цель кейса: кейс построен на основе материала, предложенного для изучения на углубленном уровне предмета биология в 10-11 классе при изучении темы: «Селекция растений»

Действия обучающихся:данный кейс может быть использован для самостоятельного получения знаний по теме «Селекция растений» или для контроля домашнего задания, что предполагает применение ранее полученных знаний обучающимися.

Кейс ориентирован на преодоление дефицитов, таких как:

• находить точную информацию в тексте;

• переводить один вид текста в другой (от словесного описания к схеме)

• работать с составными текстами (сопоставлять, сравнивать, анализировать, делать выводы)

• при решении задач неоднократно возвращаться к её условию.

Использованные источники:

• Биология 10-11 класс. Углубленный уровень/ под ред. Шумного В.К., Дымшица Г.М. – М.: Просвещение 2020

• «Задачи и упражнения по общей биологии» Муртазин Г. М. – М.: 2001

• Современная ботаника. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. В 2 т. Пер. с англ. — М.: Мир, 1990;

• Генетика с основами селекции. Лобашев М.Е., Ватти К.В., Тихомирова М.М. — М.: Просвещение, 2004;

• https://mydocx.ru/5-52784.html

Текст кейса.

Гибридизация — это получение гибридов от скрещивания генетически разнородных организмов. В селекции применяют близкородственное скрещивание (инбридинг) и скрещивание неродственных организмов (аутбридинг), мутагенез. Близкородственная гибридизация у растений основана на искусственном опылении своей пыльцой обычно перекрестноопыляемых растений. Самоопыление ведет к повышению гомозиготности и закреплению наследственных свойств. Потомство, полученное от одного гомозиготного растения путем самоопыления, называется чистой линией. У особей чистых линий часто снижается жизнеспособность и падает урожайность. Но если скрестить разные чистые линии между собой (межлинейная гибридизация), то наблюдается явление гетерозиса — повышенная жизнеспособность и плодовитость в первом поколении гибридов, которая постепенно снижается. Гетерозис объясняется переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. Межлинейная гибридизация позволяет повысить урожайность семян кукурузы на 20 — 30%. Явление гетерозиса у растений можно закрепить при вегетативном размножении (клубнями, черенками, луковицами и т. д.). Отдаленная гибридизация позволяет сочетать в одном организме ценные признаки разных видов и даже родов. Такая гибридизация осуществляется с трудом, и межвидовые гибриды обычно бесплодны, так как затруднена конъюгация хромосом разных видов при мейозе. Преодолеть бесплодность межвидовых гибридов впервые удалось Г. Д. Карпеченко в 1924 г. Он получил гибрид редьки и капусты с диплоидным набором хромосом 18 (9 «редечных» и 9 «капустных»), который был совершенно бесплоден. Для преодоления бесплодия ученый удвоил число хромосом каждого вида (получил полиплоидную форму гибрида), в результате чего в кариотипе оказалось 36 хромосом (по 18 «редечных» и «капустных»). Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается. Это создало возможность конъюгации гомологичных хромосом капусты с «капустными» и редьки с «редечными». Каждая гамета несла по одному набору хромосом капусты и редьки (9+9 = 18). В зиготе вновь оказывалось 36 хромосом. Полученный межвидовой гибрид стал плодовитым. Таким образом, полиплоидия является одним из способов восстановления плодовитости межвидовых гибридов у растений.

Задание 1.

В селекции растений используют несколько методов. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.

Методы

Отбор

Гибридизация

Естественный отбор

Искусственный отбор

Аутбридинг

?

Массовый отбор

Индивидуальный отбор

Задание 2.

Для преодоления бесплодия межвидового редечно-капустного гибрида Г.Д.Карпеченко использовал метод:

1) культурной ткани 4) полиплоидии

2) гетерозиса 5) массового отбора

3) аутбридинг 6) межвидовая гибридизация

Задание 3.

В результате межвидовой гибридизации рыб белуги и стерляди получается межвидовой гибрид – бестер. Эта рыба отличается ценными пищевыми свойствами, повышенной жизнеспособностью. Однако бестеры, как и все межвидовые гибриды животных, не дают потомства. Объясните, почему они бесплодны. Возможно, ли преодолеть их бесплодие как и у гибрида, полученного Г.Д.Карпеченко?

Задание 4.

Уста­но­ви­те пра­виль­ную по­сле­до­ва­тель­ность про­цес­сов, при получении редечно-капустного гибрида Г.Д.Карпеченко:

  1) обработка колхицином

2) индивидуальный отбор

3) размножение организмов

4) полиплоидия

5) межвидовая гибридизация

Задание 5.

Установите соответствие между методами и направлениями селекции;

МЕТОД НАПРАВЛЕНИЕ СЕЛЕКЦИИ

А. полиплоидия 1. Селекция животных

Б. массовый отбор 2. Селекция растений

В. отбор по экстерьеру

Г. мутагенез

Д. испытание по потомству

Е. индивидуальный отбор

Лист ответов.

Задание 1.

Деятельность: перевод одной формы текста( словесный текст) в другую (схемы).

Ответ:инбридинг

Критерии оценивания:

• Верно указанное слово, не содержащее биологических ошибок – 1 балл

• Во всех остальных случаях несоответствия – 0 баллов

Задание 2.

Деятельность: выбор нескольких вариантов ответа ( три из шести)

Ответ: 346

Критерии оценивания:

• Правильно записаны все 3 цифры – 2 балла

• В ответе присутствует одна неправильно указанная цифра – 1 балл

• В ответе две или три неправильно указанные цифры – 0 баллов

Задание 3.

Деятельность: высказать предположение и обосновать его.

Ответ:

• Бестеры бесплодны, так как в их клетках содержаться хромосомы белуги и севрюги, которые негомологичные, что приводит к нарушению мейоза при образовании половых клеток, хромосомы не конъюгируют.

• Преодолеть бесплодие у межвидовых гибридов невозможно, так как его осуществляют путем метода полиплоидии, что не применимо к животным.

• Животные размножаются только половым путем (за исключением простейших), поэтому кратно увеличить число хромосом, как это осуществлял Карпеченко, не возможно.

Критерии оценивания:

Задание 4:

Деятельность: упорядочивание элементов - установление правильной последовательности

Ответ: 25143

Критерии оценивания:

• Правильно записанная последовательность цифр – 2 балла

• Если в последовательности цифр допущена одна ошибка (переставлены местами любые две цифры) – 1 балл

• Во всех остальных случаях несоответствия – 0 баллов

Задание 5:

Деятельность: установление соответствия элементов двух множеств

Ответ:221212

Критерии оценивания:

• Правильно записанная последовательность цифр – 2 балла

• Если в последовательности цифр допущена одна ошибка – 1 балл

• Во всех остальных случаях несоответствия – 0 баллов

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/499733-kejs-metody-v-selekcii-rastenij