29.04. «Урок на тему: «Завдання та досягнення сучасної селекції»

Мета: Розглянути основні напрями сучасних селекційних досліджень, їх досягнення та завдання

Селекція — це наука, що вивчає біологічні основи і методи створення та покращення порід тварин, сортів рослин і штамів мікроорганізмів. Завдяки селекції з приблизно 150 видів культурних рослин та 20 видів одомашнених тварин створені тисячі різноманітних порід і сортів.

Завданнями селекції є:

  • збільшення продуктивності сортів рослин, порід тварин та штамів мікроорганізмів;
  • вивчення різноманіття рослин, тварин та мікроорганізмів, що є об’єктом селекційної роботи;
  • аналіз закономірностей спадкової мінливості за гібридизації та мутаційного процесу;
  • розробка систем штучного добору, що сприяють посиленню та закріпленню корисних для людини ознак організмів з різними типами розмноження;
  • створення стійких до захворювань та кліматичних умов сортів та порід.

Залежно від цілей селекцію проводять на якість (смак, зовнішній вигляд, збереження плодів та овочів, уміст білка та амінокислот у зерні, жирномолочність), стійкість до хвороб, шкідників та несприятливих кліматичних умов, урожайність рослин, плодючість та продуктивність у тварин тощо.

Сорт — це штучно створена людиною група рослин, які мають біологічну й морфологічну подібність з метою одержання високого урожаю. Це група культурних рослин, які в результаті селекції отримали певний набір характеристик (корисних або декоративних), які відрізняють цю групу рослин від інших рослин того ж виду.

Порода — популяція тварин у межах певного виду, штучно створена людиною. Відтворює в потомстві стійкий генофонд, має свої особливості, морфологічні та фізіологічні ознаки, продуктивність.

Штам — генетично однорідна культура мікроорганізмів у межах одного виду. Має властиві лише їй специфічні властивості чи ознаки.

У порід, сортів та штамів усі ключові гени переведені у гомозиготний стан, і розщеплення в ряду поколінь не відбувається. Породи, сорти та штами максимально проявляють свої властивості в спеціально створених умовах і не здатні існувати без постійної підтримки людини.

Внесок вітчизняних учених-селекціонерів:

  • В. Я. Юр’єв (автор близько 100 праць з питань методики й організації селекції сільськогосподарських культур; вивів 21 сорт найважливіших зернових культур — озимої і ярої пшениці, озимого жита, ярового ячменю, вівса, проса, кукурудзи та інших культур);
  • В. І. Дідусь (досліджував добір у селекції озимої пшениці; вивів сорт пшениці «Зенітка» та сорт ярого ячменю «Харківський скоростиглий 353-ж»);
  • А. Ф. Шулиндін (досліджував гібриди пшениці та жита — тритикале) та ін.
  • Ф. Г. Кириченко (вивів новий високоврожайний сорт озимої пшениці «Одеська-21», «Мічуринка», «Новомічуринка», «Одеська ювілейна» та ін.);
  • П. Х. Гаркавий (вивів сорти озимого ячменю «Одеський-14», «Одеський-17», «Оріон», «Оксамит»; усього вивів 14 сортів озимого і 23 сорти ярового ячменю);
  • О. С. Мусійко (вивів 15 сортів і гібридів кукурудзи, жита, гречки, зокрема — гібриди кукурудзи «Орбіта», «Новинка»);
  • В. М. Ремесло (створив високоврожайний сорт озимої пшениці «Миронівська-808», «Миронівська ювілейна 50», а всього ним створено і районовано 20 сортів).

Так, було створено унікальні сорти озимої пшениці: «Лісостепка 74», «Лісостепка 75», «Білоцерківська 198» та ін. (селекціонери Ковтун Т. Д., Максимчук Л. П., Горлач А. А.). Пізніше — «Веселка», «Білоцерківська напівкарликова», «Олеся», «Перлина лісостепу» та «Елегія» (Бурденюк-Тарасевич Л. А.).

Також було створено значну кількість сортів гороху та проса. Наприкінці ХХ і початку ХХІ століття селекція продовжує стрімко розвиватися.

Домашнє завдання: вивчити § 55.

26.04. 11 клас. Урок на тему: «Генетичні зв’язки між неорганічними речовинами»

Мета: Розширити знання про перетворення сполук елемента, які належать до різних класів

 Генетичний зв’язок — це зв’язок між речовинами різних класів, що ґрунтується на взаємоперетворенні речовин і показує походження одних речовин від інших.

• Розглядаючи хімічні властивості сполук різних класів, можна простежити, як вони пов’язані між собою походженням, тобто скласти генетичні ряди, у яких простежується спорідненість між класами неорганічних сполук конкретного металу чи неметалу.

• Генетичний ряд металу: метал → основний оксид → основа → сіль.

• Генетичний ряд неметалу: неметал → кислотний оксид → кислота →сіль.

Основні види взаємодії неорганічних речовин:
метал + неметал = сільНаприклад: у реакціях натрію з хлором утворюється натрій хлорид: 2Na+Cl2=2NaCl.
Основний оксид + кислотний оксид = сільНаприклад: при взаємодії кальцій оксиду з карбон (IV) оксидом утворюється кальцій карбонат: CaO+CO2=CaCO3.
Основний оксид + кислота = сіль + водаНаприклад: у результаті взаємодії купрум(II)  оксиду і сульфатної кислоти утворюється купрум (II) сульфат: CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.
Основа (луг) + кислотний оксид = сіль + водаНаприклад: при взаємодії калій гідроксиду з фосфор(V) оксидом утворюється сіль калій ортофосфат: 6KOH+P2O5=2K3PO4+3H2O.
Основа + кислота = сіль + водаНаприклад: у результаті реакції взаємодії ферум(II) гідроксиду з нітратною кислотою утворюється ферум (II) нітрат: Fe(OH)2+2HNO3=Fe(NO3)2+2H2O.
Відомі і інші приклади утворення солей.

Домашнє завдання: вивчити § 33, складіть молекулярні рівняння реакцій, за такою схемою:.

23.04. 11 клас. Урок на тему: «Якісні реакції на деякі йони»

Мета: Пригадати відомості про якісні реакції; вивчити, як деякі катіони та аніони виявляти за допомогою якісних реакцій

Кожна якісна реакція супроводжується зовнішнім ефектом — появою певного забарвлення, утворення осаду або газу з характерними фізичними або хімічними властивостями. 

Пригадайте реакцію срібного дзеркала — реакцію на альдегідну групу:

Пригадайте якісну реакцію на крохмаль:

Пригадайте якісну реакцію на йодид,  бромід та хлорид-йони:

Давайте розглянем, як довести наявність в розчині сульфат та  сульфіт-йонів:

Давайте розглянем, як довести наявність в розчині катіонів заліза:

Давайте розглянем, як довести наявність в розчині катіонів амонію:

Давайте розглянем, як довести наявність в розчині аніонів силіцію:

Давайте розглянем, як довести наявність в розчині фосфат-аніонів

Домашнє завдання § 32, вправа 250

11 клас. Урок на тему: «Застосування результатів біологічних досліджень у селекції»

Мета: Розглянути напрямки сучасних селекційних досліджень, досягнення та завдання сучасної селекції

СЕЛЕКЦІЯ  — наука про створення нових і поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Сучасна селекція вирішує свої завдання у трьох аспектах діяльності: 1) поліпшення існуючих сортів культурних рослин й одомашнених тварин; 2) створення нових міжвидових гібридів, порід, сортів і штамів; 3) введення в культуру нових видів (наприклад, введення в культуру ламінарії, салатних рослин — руколи, спаржі, базиліку). Таким чином, селекція реалізовує можливості, що є нереальними для природної еволюції.

Досягнення селекції застосовують у рослинництві, тваринництві, медицині, харчовій, мікробіологічній та інших галузях промисловості, в побуті. Застосування результатів досліджень молекулярної біології (метод полімеразної ланцюгової реакції, ДНК-гібридизації), біохімії (отримання ферментів), застосування методів генної (генетичне рекомбінування) й клітинної (метод культури клітин, метод клонування) інженерії відкрили нові перспективи розвитку. Все ширше використовуються можливості біотехнології (наприклад, технологія генетичного редагування за допомогою систем TALEN і CRISPR/Cas9), що у поєднанні з мікробіологічним синтезом значно пришвидшує селекційний процес.
Селекція сприяла забезпеченню продовольчої безпеки, адже саме завдяки їй було створено нові, стійкі проти вилягання й більш продуктивні сорти рису, пшениці, кукурудзи. Завдяки селекції у 1940-1960 рр. було проведено «Зелену революцію» в Мексиці, Пакистані та Індії.
Нині селекція може стати основою реалізації багатьох глобальних цілей сталого розвитку. Це передусім подолання бідності й розв’язування проблем голоду. Станом на 2016 р., за даними Продовольчої і сільськогосподарської організації ООН (ФАО), у світі від голоду страждають 815 млн людей, а це 11 % населення Землі. Селекція та її дослідження є важливими для забезпечення міцного здоров’я й благополуччя (створення сортів для органічного землеробства, культур, зерно яких має дієтичні та лікувальні властивості), отримання доступної й чистої енергії (створення штамів для отримання біопалива), отримання чистої води та належних санітарних умов (створення сортів рослин, штамів мікроорганізмів для очищення водойм). Отримання штамів мікроорганізмів для розщеплення забруднювачів, створення стійкого посадкового матеріалу для відтворення лісових ресурсів аборигенних видів, підвищення стійкості та біорізноманіття штучних лісових насаджень, створення лісових насаджень з метою отримання продукції (активованого вугілля, живиці, ефірних олій) може забезпечити захист екосистем суходолу 

Селекційну діяльність в Україні на державному рівні організовує Національна академія аграрних наук України, в складі якої такі відомі науково-дослідні установи, як Всеукраїнський науковий інститут селекції у Києві, Інститут картоплярства НААН України, Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН України, Селекційно-генетичний інститут в Одесі, Миронівський інститут пшениці ім. В. М. Ремесла НААН України, Інститут зернових культур у місті Дніпро, Національний науковий центр Інститут бджільництва ім. П. І. Прокоповича, Інститут свинарства і агропромислового виробництва НААН України в Полтаві, Інститут рибного господарства НААН України та ін.

Домашнє завдання § 55, самостійна робота, переглянути відео.

22. 04. 11 клас. Урок на тему: «Концепція сталого розвитку»

Мета: Розглянути основні принципи природокористування в контексті сталого розвитку

Сталий розвиток природи й суспільства — розвиток суспільства, за якого економічне зростання, матеріальне виробництво і споживання відбуваються в межах, що їх визначає здатність екосистем до самовідновлення.

Ста́лий ро́звиток (англ. Sustainable development) — загальна концепція стосовно необхідності встановлення балансу між задоволенням сучасних потреб людства і захистом інтересів майбутніх поколінь, включаючи їх потребу в безпечному і здоровому довкіллі. Як сформулювала визначення сталого розвитку у своїй доповіді Комісія Брундтланд, це «розвиток, який задовольняє потреби нинішнього покоління без шкоди для можливості майбутніх поколінь задовольняти свої власні потреби.

Розглянувши основні ознаки права природокористування, можна виділити і його принципи. Головними серед них є такі:
—цільовий характер використання природних ресурсів;
—додержання екологічних і санітарно-гігієнічних вимог при використанні природних ресурсів;
—збалансованість економічних, соціальних і екологічних чинників у процесіприродокористування (забезпечення сталого природокористування);

—екосистемний підхід до природи як до цілісного організму, неспричинення в процесівикористання одного природного ресурсу шкоди іншим;
—непорушення в процесі природокористування прав та інтересів інших власників і користувачівприродних ресурсів;
—безплатність загального і платність спеціального природокористування та деякі інші.

Усі ці принципи знаходять свій розвиток в екологічному законодавстві України.

Міжнародна взаємодія у справі охорони довкілля

Домашнє завдання: вивчити § 54.

19.04. 11 клас. Урок на тему: «Практична робота №2 «Генетичні зв’язки між неорганічними речовинами»

Мета: Розширити знання про перетворення сполук елементів, які належать до різних класів

Домашнє завдання: використовуючи запропоноване відео, виконати практичну роботу та переслати вчителю.

16.04. 11 клас. Урок на тему: «Поняття про кислотні та лужні грунти»

Мета: Дізнатися про кислі, лужні та нейтральні грунти

Кислотні та лужні ґрунти. На розвиток коріння та ріст рослин значною мірою впливає реакція середовища ґрунту, або його рН. Найчастіше рН ґрунтів вимірюють у діапазоні від 3 до 9. Залежно від цього показника, середовище ґрунтових розчинів може бути кислотним, нейтральним або лужним.

Кислотність ґрунту визначають надмірним вмістом у ґрунтовому розчині катіонів Гідрогену Н+, pH становить менше 7. У кислотних ґрунтах розрізняють актуальну та потенційну кислотність. Під час біохімічних процесів у ґрунті утворюються органічні кислоти й вуглекислий газ, а внаслідок його взаємодії з водою — карбонатна кислота. Наявні кислоти, дисоціюючи, утворюють йони Гідрогену, які підкислюють ґрунт. Під час гідролізу солей Алюмінію та Феруму теж утворюються кислоти, здатні дисоціювати на катіони Гідрогену.

Складіть самостійно рівняння реакції гідролізу алюміній хлориду й переконайтеся в утворенні хлоридної кислоти.

Висока кислотність ґрунту негативно впливає на рослини. Щоб її нейтралізувати, застосовують вапнування ґрунту — внесення вапняку, вапняного борошна, крейди, мергелю або гашеного вапна. Нині також поширені способи використання відходів. Зокрема, для зниження кислотності ґрунту використовують відходи виробництва цукру, які містять кальцій карбонат і попіл.

Для лужних ґрунтів характерною є надмірна кількість гідроксид-аніонів у ґрунтовому розчині, рН такого ґрунту становить 7,5-8,5. Дуже лужні ґрунти вкрай погано впливають на врожайність. Крім того, погіршуються його фізичні властивості та водний режим. Зменшення вмісту гідроксид-іонів досягають гіпсуванням, тобто внесенням у ґрунт гіпсу. Під час взаємодії кальцій сульфату з катіонами Натрію утворюється натрій сульфат — сіль, яка добре розчинна у воді та легко вимивається з ґрунту.

Найкраще середовище для розвитку рослин — нейтральне, коли рН вимірюється в межах 5,5-7,5.

Щоб підтримувати високу врожайність сільськогосподарської продукції, необхідно стежити за кислотністю ґрунтів на присадибній ділянці.

Звичайно, для цього можна використати лакмусовий індикатор і зіставити його зі шкалою кислотності, що продається у формі кольорових рН-смужок. Однак такий спосіб визначення кислотності складний та не завжди точний. Він вимагає виготовлення ґрунтового розчину, незіпсованого індикатора та сприйняття кольору людиною.

Є біологічний спосіб визначення кислотності за допомогою рослин-індикаторів (рис. 61). Наприклад, на кислотних ґрунтах добре ростуть подорожник, хвощ польовий, калюжниця болотна, яглиця, щавель кінський; на нейтральних — пирій повзучий, конюшина, кропива, осот польовий, мати-й-мачуха; лужні ґрунти покриваються червоними маками, гірчицею, живокостом, молочаєм тощо. Знову ж таки, чекаючи, коли зацвітуть на ділянці ці рослини-бур’яни, можна втратити частину врожаю.

Рослини-індикатори кислотності ґрунту: а — подорожник; б — хвощ польовий;
в — калюжниця; г — щавель кінський; ґ — кропива; д — конюшина;
е — мати-й-мачуха; є — осот польовий; и — мак; і — живокіст; ї — молочай

Нині є надійні засоби для вимірювання кислотності як у лабораторіях, так і для домашнього користування. Це рН-тестери, за допомогою яких швидко та професійно можна визначити кислотність ґрунту на присадибній ділянці чи грядці, штучно створеній на підвіконні.

Домашнє завдання: вивчити § 30, стор. 184-186.