第一篇:育種與育人
育種與育人作者:夏文斌來源:《中國教育報》發布:2012-5-
21育人如同育種,將育種的經驗移植到育人,把育人的實踐轉換到育種中,國家教學名師新疆石河子大學曹連莆教授在育種育人這兩個領域取得了成功。他提出的“三式育人”,即“大水澆灌式”、“雨露滋潤式”和“整枝打杈式”,既培育了大量的優質良種,更精心培育了一批優秀的人才。在育種實踐中升華對育人的思考,這對我們大學的人才培養有著許多哲理的啟迪。
種子入土,要使它生根發芽,首先必須給它水分和陽光,在它嗷嗷待哺時,對其“大水澆灌”,會使其深深植根于這片土地。人才的培育又何嘗不是如此?對于每一名新入學的學生來說,進入大學后,自然有許多理想甚至幻想,他們天真爛漫,他們激情四射。此時,作為老師來說,首先要做的當然是使他們得到最充分的精神和知識營養,在他們如饑似渴的求知過程中,及時給予他們以文化和知識的水分。
上善若水。有了這樣的“大水澆灌”,對于這些有待塑造的人才而言,在其生命之初就有了根的意識。他們會深深知道,無論飛得多高多遠,都離不開伴其成長的土地。曹連莆培養的40多位碩士生、博士生中,80%留在了新疆農業工作崗位;留校的16位學生面對國內外多種機會時,都選擇留了下來。
半個多世紀前,已在美國取得卓越成就的錢學森,得知中華人民共和國成立,帶著一張舊船票,一把舊吉他,毅然選擇回國,當時國防部官員驚呼:錢學森一個抵得上5個師。錢學森回國的原因有很多,但其中最為重要的,是中華文化的愛國精神在他身上產生著深厚的影響,這使他無論有多大成就,也不愿意離開這個精神之根。他自己也多次表示:能為國家和人民做點事,是與老師的教育分不開的。
種子成長的第二步是生根發芽,當一顆顆弱小的根芽破土而出時,他們可能難以想象到,等待他們的不僅是和風細雨,不僅是陽光雨露,可能會遇到嚴寒冰雹,會遇到沙塵暴,等等,如果聽任自然風吹雨打,這些幼苗的成活概率一定會非常低。此時最需要的是對幼苗實施“雨露滋潤式”的養護。其實這點道理有經驗的農民也都明白,但他們頂多是憑經驗來培育,曹教授卻能從學理層面上對種芽進行精心培護。更為重要的是,把這種精心細致轉移到人才培育上,這種培育對象的轉換,需要的是智慧和更大的愛心。對于這些人才來說,需要我們老師給予更多的愛心、細心和耐心,幫助他們如何讀書,如何進行科學研究,如何走上講臺,這個過程盡管很平淡,但卻包含著老師們一生心血和積累。
任何一名學生,包括日后取得成功的各界優秀人士,在他們剛剛作為幼芽破土而出時,總是會遇到精心呵護的養育人,給他們以知識的春風,精神的細雨,在春風化雨中,他們確立了自信,確立了對未來人生的期望定位。獲得2011年國家最高科技獎著名物理學家謝家麟院士,不僅在科學研究上作出了杰出的成就,而且以春風化雨般的精細,培育了一個團隊,培育了一批優秀的中青年科學家。他的這種高培養率源自于他對人才種子成長過程的了解,他給學生最多的鼓勵是在了解學生的實際情況后,給他們以自信,這種自信是他們取得驕人成績的基礎。在總結其一生科研體會時,他深有感觸地說道:要樹立堅定的自信。資質超人當然占有優勢,資質差些也可以用加倍的努力來補償。科學王國大公無私,但一分耕耘,一分收獲,一分努力,一分成果,這是永遠的真理。
當幼芽在雨露滋潤中茁壯成長時,說不定還會遇到諸多意想不到的自然災情,這些都可能會使幼苗平添一些傷病,這就需要對其進行“整枝打杈”。同理,人才成長過程從來就不是一帆風順的,在歷史上有不少的少年得志、才華出眾的人,最后成為一夜星辰,留下太多的“傷仲永”。與其說這是對青年人的警示,不如說更是對我們老師的嚴峻考量,因為只有嚴格、嚴謹地對待青年學生,在他們春風得意,給予更多嚴格的訓練和要求,明確提出他們身上的缺點和不足,并提出改進的路徑,才能讓人才經受住歷史考驗。
從育種到育人,留給我們的啟示是:教書育人既需要激情、愛心和耐心,更需要把握人才培養的規律和路徑。
第二篇:雜交育種與誘變育種教案
《雜交育種與誘變育種》教案
【教材分析】
本節是在學習生物遺傳變異的基礎知識、了解遺傳變異基本規律的基礎上,進一步引導學生認識遺傳學的知識是怎樣用于指導生產實踐、提高和改善生產技術,最大限度地滿足人類不斷增長的物質需要的。本節內容與遺傳的物質基礎、遺傳的基本規律以及生物的可遺傳變異等知識密切相關,是遺傳和變異的基本原理在生產實踐中的應用。通過本節學習不僅使學生學會怎樣將遺傳變異的有關知識應用于生產實踐,而且通過該內容的分析學習,可以訓練學生各方面能力。【教學目標】 ㈠ 知識方面
1.簡述雜交育種和誘變育種的概念,舉例說明雜交育種和誘變育種方法的優點和不足 2.舉例說明雜交育種和誘變育種在生產實踐中的應用。3.討論遺傳和變異規律在生產實踐中的應用 ㈡能力方面
通過對雜交育種和誘變育種的實例的分析和比較,提高運用遺傳和變異規律解決生產、生活中的問題的能力。㈢情感態度和價值觀
1.討論育種科學技術發展是科學、技術與社會相互作用
2.體會科學技術在發展社會生產力、推動社會進步等方面的巨大作用 3.通過對我國雜交育種和誘變育種成果的了解,關注我國的育種技術的發展及在國際的競爭能力,認同育種技術的改進對解決糧食危機等問題的重要性。【教學重點】
遺傳和變異規律在改良農作物和培育家畜品種等方面的應用 【教學難點】
雜交育種和誘變育種的優點和局限性 【教學方法】:談話法、討論法、引導分析法 【教學用具】:教師課件 【課時安排】:1課時 【教學過程】
問題情境導入:出示各種育種圖片,導入復習課育種方法。教授袁隆平的超級水稻就是用雜交育種交育種方式選育的,導出雜交育種。
一、雜交育種 問題探討:
小麥有高桿和矮桿,由D控制的高稈對由d控制的矮桿為線型。我們知道矮桿的小麥抗倒伏,是我們需要的形狀。小麥經常受到一種真菌的感染出現銹病。由T控制的抗銹病對由d控制的感銹病為顯性。抗銹病是我們需要優良性狀。現在高桿抗銹病和矮桿不抗銹病的兩純系品種。你用什么方法能把兩個品種的優良性狀結合在一起,又能把雙方的缺點都去掉?我們肯定要獲得的是能夠穩定遺傳的矮桿抗病品種。將你的設想在草稿紙上用遺傳圖解表示出來。然后我們請同學把他的設想給我們介紹一下。
以下是雜交的育種參考方案:雜交P自交F1選優F2高抗自交選優高抗DDTT矮不抗ddtt思考:要培育出一個能穩定遺傳的植物品種至少要幾年?高抗DdTt高不抗矮抗矮不抗ddTTddTt矮抗ddTt矮抗ddTT矮抗矮不抗ddTTddTtF3矮抗ddTT 子二代出現了我們所需要的矮桿抗病,它們都是可以穩定遺傳的嗎?要想獲得能穩定遺傳的矮桿抗病品種,接下來還要怎么做?
我們選擇出子二代中的矮桿抗病植株自交。得到的子三代情況是怎樣的? 經過多次自交、選育、自交、選育。我們可以獲得大量矮桿抗病純合子。學生回答后展示遺傳圖解。
問:子二代中矮桿抗病占全部子二代個體比率是多少? 問:子二代的矮桿抗病中雜合子占多大比例? 剛才大家設計的育種方法就是雜交育種。
出示選擇隱性純合子的雜交育種方式,并且提問是否需要自交選擇純合子?
講授超級水稻育種是選擇雜合子,原理是雜種優勢。不需要獲得穩定遺傳的純合子。總結雜交育種的概念、方法、原理、有點、缺點。1.概念:
雜交育種是將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起,再經過選擇和培育,獲得新品種的方法。雜交育種是改良農作物品質,提高農作物產量的常規方法。2.原理:
(基因重組)3.方法:
通過剛才的例子我們可以總結出雜交育種的過程是怎樣的? 雜交——自交——選育——自交——選育——自交(測交)雜交育種要培育出一個能穩定遺傳的植物品種至少要幾年? 4.優點:
雜交育種可將不同品種的優良性狀集中在同一生物體上。5.不足:
但是在實際操作中會遇到不少困難,請從雜交育種后代可能出現的類型,以及育種時間等方面分析雜交育種的不足。
雜交后代會出現性狀分離現象,育種進程緩慢,過程復雜。有沒有縮短育種年限的方法導出單倍體育種
簡單說明單倍體育種的做法。出示單倍體育種的具體過程,提問各個階段的方法步驟。方法、原理、優點、缺點
二、單倍體育種 1.原理:染色體變異
2.方法:花藥離體培養
秋水仙素處理 3.優點:明顯縮短育種年限 4.缺點:
染色體數目可以成倍減少,也可以成倍增加,導出多倍體育種。出示無籽西瓜的動畫,分析各個過程,并且提出:無籽西瓜為什么沒有種子?一粒也沒有嗎?無籽西瓜性狀能向下傳遞嗎?屬于可遺傳變異嗎?總結多倍體育種的原理、方法、優點、缺點
三、多倍體育種 1.原理:染色體變異
2.方法:秋水仙素處理萌發的種子或幼苗
3.優點:器官較大,提高產量和營養成分,抗逆性強,抗病性強 4.缺點:發育遲緩、結實率低。
出示一道習題,提問答案。根據習題導出單倍體育種、多倍體育種、雜交育種都需要雜交手段,雜交原理基因重組,只是使控制不同性狀的基因重新組合,并沒有創造新基因,有沒有能創造新基因的育種方法?導出誘變育種。
四、誘變育種
創設情境:出示太空育種的圖片,提問 * 誘變育種的原理是什么?
* 太空育種為什么選擇正在萌發的種子?
* 太空中誘發基因突變的條件有哪些?
* 誘變育種有哪些優點?
* 誘變處理后能否一定得到優良變異品種?
* 有哪些因素可以誘導生物產生基因突變? 提示學生總結誘變育種的的概念、優點、缺點。1.概念:
利用物理因素如X射線、紫外線、激光等或化學因素(亞硝酸、硫酸二乙酯等)處理生物,使生物發生基因突變的育種方法。2.原理:基因突變
3.方法:物理方法(紫外線、α射線、失重等)或化學方法(亞硝酸、硫酸二乙酯等)處理生物 4.優點:提高突變頻率,加速育種進程。創造新基因,產生新性狀。5.缺點:有利變異少,需大量處理生物實驗材
為了檢驗大家這節課學習的情況,我們來看幾道練習題。
教學反思:
1. 對課程資源的充分發掘
課程資源既包括圖片,動畫,教材內容,也包括學生已有的知識和經驗、家長的支持態度和能力等無形的資源。
本課從知識角度講并無太多新的內容,而能力訓練和情感態度價值觀的形成又必須讓學生自愿、自主的形成,這并非是一節課可以全部達成的。
為學生呈現這樣的資源是考慮到了教學對象大多數生活在芳村,有幾個學生的家中庭院里甚至還種有嫁接的花地楊桃。學生對此有著及其濃厚的興趣,甚至在課后還激發了他們利用家中植物動手嘗試的興趣,還有學生要求下學期開設花地楊桃的研究性學習課。
筆者認為本課的課程資源的發掘是較為成功的,為能力目標和情感目標的達成奠定了良好的基礎,并且自然的使學習延伸到課外。
2.對學習任務難度的恰當把握
關于各種育種方式要求學生自己說過具體方法,原理,引導學生對已有知識的復習回顧。
要求學生自己寫出遺傳圖解。3.對教學效果評價估計不足
習題設計較為簡單,沒能很好檢測出學生應用知識的能力。
第三篇:雜交育種與誘變育種講稿
《雜交育種與誘變育種》
上課!今天由我來給大家講這堂課。同學們把書本翻到98頁,今天我們來學習第六章第一節:雜交育種與誘變育種(板書)。首先來看這樣一組圖片,如果你是一個育種專家的話,當你遇到這樣兩個品種的玉米時,你會怎么辦?品種A,籽粒多但是不抗病,B,雖然籽粒少,但是他抗病。(怎么過渡?)假設你只有這兩個品種,你會怎么做。。。生:雜交。對,我們肯定是想得到一個能綜合這兩個品種優良性狀的新個體,也就是這樣一種玉米,它即抗病又多子。關鍵是怎么才能得到它呢?我們用遺傳圖解來表示這個過程吧。自然狀態下的AB品種都是純合子。我們假設籽粒多用A表示籽粒少用a表示,那么A,B在這個性狀上的基因型分別是什么,(MM同學你來回答),很好坐下。抗病用B表示,不抗病用b表示,那么AB的基因型?大家一起說。A品種AAbb
B品種aaBB。好我們再來看看想得到的品種它的性狀是?多抗,基因型呢A-B-。如果我們只考慮性狀的話,是不是只需要這樣的基因型就可以了》?那么現在只有A B,我們要如何得到這個新品種呢》?對雜交,雜交之后F1的基因型剛好就是我們想要的。來我們看看F1代它具備什么特點? MM同學?性狀上有什么特點:具備了雙親的優良性狀。它的后代呢》?會發生性狀分離!那假如你是這個育種專家,你會不會拿這樣的種子賣給農民?這樣的種子后代會有那么多的個體都不是多子抗病的,那人家要是真種出一些又少子又不看病的玉米來,人家就會來找你算賬!
所以得到了F1之后,我們育種工作還沒完成,還要繼續找出即有雙親優良性狀,又能穩定遺傳的個體。這里穩定遺傳的個體應該是什么基因型?AABB
我們現在得到F1之后怎么才能得到AABB呢?連續自交。以前遇到過類似的練習題,說現在我們有Aa這樣的品種,我們想得到的是AA,連續自交N代Aa的比例是多少?(1/2)n,AA呢,我們這里因為想要的是AA,所以每一代我們可以通過性狀淘汰掉不合要求的也就是aa。那同學們現在來計算,自交兩代,每一代淘汰aa之后,AA占的比例是多少? 算出F1 F2代AA比例分別是多少,一會兒我找人回答。(走到學生座位去看,計算的怎么樣)
(找兩個學生回答,其中叫一個成績好點的—)自交第一代,基因型及比例是多少》? 1:2:1 通過性狀我們淘汰掉aa之后,比例變為 1/3 2/3 其中1/3AA 自交之后比例還是三分之一。2/3 Aa自交后又會發生性狀分離,比例還是1;2;1.有些同學在這里就把aa淘汰掉了,然后在這里AA跟Aa的比例就變成了三分之一三分之二,大家思考一到底下能不能在這里淘汰aa???????
(這里是難點,要留半分鐘的時間讓學生回味。)
因為我們這里要以F1代整個作為一個群體,所以必須要算出aa在F1代中所占的比例后,再去掉F1代中的aa,剩下的才是F1代的AA和Aa。如果是在這里就去掉aa,大家想一想,得到的aa是不是F代中的aa真實的比例呢?不是,你的四分之一的aa只是Aa中的比例,而Aa本身還有比例三分之二,所以你們說到底應該是先算后去掉還是先去掉aa呢?(這一段是漏講的內容)
所以這里淘汰掉aa之后,AA Aa的比例分別是五分之三五分之二。我們來看,通過剛才的計算是不是進一步驗證了連續自交可以提高純合子的比例?所以當我們只有雜合子的時候,想要純合子應該采用什么方法?(連續自交)回到剛才這里我們現在有F1代,雜合子AaBb,我們想要的是純合子,那你們說該怎么辦。它的性狀是什么?抗病而且多子。我們再來寫出F2代的基因型和比例。9 3 3 1.我們想要的是這個九份的個體。而這九份可以分成兩大類,一類是雜合子,一類是純合子AABB。雜合子自交還是會出現性狀分離,那純合子會不會?不會。再思考一個問題,我們淘汰的時候是通過性狀還是通過基因型淘汰的?我們到田里去拔掉不合要求的植株能看出基因型來嗎?所以我們是通過性狀來淘汰的。那再想想我們可以從性狀上區分出這兩類(都是符合要求的性狀)嗎?不能所以我們要繼續自交,不斷淘汰掉其他性狀的個體,大概到了第六代純合子的比例就超過了百分之九十多,這時候就可以拿去育種了,就算有個別的劣質種子也是符合規定的,農民也不會來找你算賬的。那我們剛剛介紹的這種育種方法就叫做雜交育種。我們來看看書本上給我們歸納的雜交育種的概念:雜交育種是將(停頓半秒)兩種或兩種以上(重讀)的品種的優良性狀通過(半秒)交配(重讀)集中在一起,注意這里的關鍵詞是哪個?交配!再經過選擇和培育,獲得新品種的方法。
我們構建這個概念來歸納剛剛我們討論的這個過程,用到的有哪些操作。雜交,自交,選優。大家想想,雜交育種是屬于哪種變異類型?基因重組。所以它的原理就是基因重組!那我們看看這種方法有什么優點沒有?你們看看它涉及到的操作,雜交自交選優,這些操作農民自己做得來不?都是一些簡單的操作,他們自己都能完成。所以這個方法的一個優點就是常規。板書)另一個優點跟它的用途關系更大,集優!就是集中多個品種的優良性狀,這也是雜交育種的目的。缺點:你們看看這個過程,雜交自交,至少要五六代,等培育出新品種來,小學都畢業了!。育種周期長。
我們看看它的運用。這個是中國黃牛,這個是荷斯坦牛,當他們相遇的時候回出現什么情況?中國荷斯坦牛誕生了。特點……這個例子大家要記住,有的題目中會直接問你中國荷斯坦牛是通過哪種方法得到的。
我們再來看看這幅圖片,大家有印象把?這是太空椒,大家知道是通過什么方法得到的嗎?帶到太空去遨游。那為啥要帶上太空呢?下面就到100頁,就是我們下面要介紹的另一種育種方法,誘變育種。看黑體字部分,利用物理因素,哪些是物理因素?(學生答:如……)那化學因素呢(如……)對把這幾種因素也就是方法畫下來,經常考。使生物發生基因突變。那么所以這個方法應用的是什么原理?基因突變!它的特點,我們來分析超級南瓜的培育過程一起總結出誘變育種的特點。可以結合基因突變的特點來考慮。假設我們楊利偉帶了10000粒種子上太空,遨游時太空會有各種輻射各種射線,那么這些刺激可能會引起種子發生什么變異?基因突變那么是不是這一萬顆種子都會發生呢?這是我們基因突變的哪一個特點?低頻假設一萬顆種子有三十顆發生了突變,那我們把種子帶回地球種下去,是不是解出來的都是超級南瓜呢》?假設控制南瓜大小性狀的基因是A,突變成a1的時候是接超級南瓜,那有沒有可能突變成a2 a3 a4》?小南瓜,超級小南瓜,完全就不接南瓜,這是基因突變哪個特點?而我們要的是哪一種?
只是這么有限的個體當中的一種!所以你們看,本身基因突變的頻率就極其低,而突變又是不定向,所以好不容易突變出來的幾個說不定都是不需要的性狀。所以這種缺點:有利變異少。
因為有這么多的限制,想突變頻率低,而且不定向,那么我們是不是首先就要準備很多的實驗材料才有可能得到我們想要的個體》?缺點2:需要大量實驗材料。
優點又是哪些?本身自然條件下突變率極其低,通過誘變是不是能提高突變頻率?優點1:提高突變率。要注意的是這里的提高是不是說明突變率就一下子非常高?不是,只是相當于原來講突變率提高了很多。(書上:100000----100000000個細胞才會有一個突變)比如一開始十萬個細胞才有一個會發生突變,我們用物理方法化學方法處理之后,十萬個細胞能有二三十個會突變,突變率是不是提高了幾十倍?但是突變率其實還是很低。所以大家要理解這里提高突變率的含義,不是指突變率高哈。我們再來想另外一個問題,沒有誘變之前,我們本來有沒有超級南瓜?所以他是新創造出來的性狀,為什么會出現新性狀呢?出現新的基因,大幅度改良我們的性狀。
第四篇:育種總結
1、a從事某種園藝植物的育種工作時,應該怎樣
確定育種目標?
(1)充分考慮當時生產和消費的需要(考慮
園藝產品市場的需求變化)(2)考慮園藝產品的生產發展前途(3)育種目標實現的可能性(4)育種目標的明確性
2、國家級的種質資源圃、育種單位級的資源圃的收集保存范圍和任務各是什么?
(1)國家級種質資源圃以保存種質為目的,應全面收集、長期保存,負責對外國進行種質資源的交換,負責向地方提供外地及外國的主要種質資源。保存范圍:1)目前正栽培的品種;2)將滅絕的品種和類型(古老品種、淘汰品種)3)栽培種的近緣野生種 4)有潛在利用價值的野生種
(2)研究單位的育種種質資源圃只收集與本課題有關的資源,資源保存的時間短,完成育種目標,就進行更換。
3、何為品種和良種?
品種由人工創造的、已被作為生產資料利用,具有大致相同的生物學特性、經濟學特性、形態特征,并能適應一定地區生態條件和栽培條件的栽培植物集團。良種是具有優良的經濟和栽培性狀的品種。
4、何為雜交育種?為什么雜交育種是園藝植物
雜交育種的主要途徑?
根據育種目標選擇選配親本,通過人工雜交的手段獲得雜種,并對雜種進行培育、選擇獲得新品種的方法叫有性雜交育種,簡稱雜交育種。
因為它是國內外、動植物、應用最廣泛,最有成效,最經常采用的方法,所以又叫常規育種。
5、簡述雜交的遺傳學機理。
遠緣雜交由于雙親的親緣關系較遠,一般沒有種內雜交容易。有性雜交的過程是基因分離和重組的過程,首先配子在形成時,等位基因分離、非等位基因自由組合、連鎖基因要進行交換,形成多種多樣基因型的雌雄配子。不同基因型的雌雄配子結合,而形成了雜種后代。這一過程要產生多種不同的遺傳效應,除質量性狀的顯隱性關系外,在數量性狀上還要產生:基因的加性效應(指等位基因間、非等位基因間的積累而產生的效應,能固定的傳遞給有性后代。這些基因屬微效多基因,其效果相同,作用是累加的);非加性效應(指等位基因間、非等位基因間互作而產生的效應。)顯性學說(二者互補)超顯性學說(二者控制兩種代謝過程)非加性效應是靠基因的結合形成的,所以它隨著形成配子時等位基因的分離,非等位基因的自由組合而解體,不能傳遞給有性后代。
6、試述雜交親本的選擇和選配原則?a
一、雜交親本選擇的一般原則:
(一)根據育種目標的要求
(二)親本應優點多于缺點
(三)選用具有突出優良性狀的品種或類型
二、雜交親本的選配:
(一)盡可能使親本間的優缺點互補
(二)應選配地理起源較遠、生態型差異較大的親本
(三)親本中應有一個當地的適宜品種
(四)應考慮母性遺傳
(五)應考慮品種的能孕性和交配的親和型
7、為什么對園藝植物種質資源進行分類研究?分類研究的方法有哪幾種?
對植物種質資源的研究程度是衡量一個國家或育種單位育種水平高低的重要指標。開展育種工作就必須研究種質資源,要研究它們,就必須認識它們、區別它們,所以就必須對種質資源進行分類。栽培學分類和綜合分類
8、現階段國內外園藝植物育種有何動態?
一、育種目標緊密結合生產與科技的發展及市場競爭的需要
二、重視種質資源
三、重視育種基礎教育
四、積極探索育種的新途徑
五、國家對育種事業的扶持力度加大
六、多學科協作配合
9、育種工作著的主要任務是什么?
一、收集研究評價植物種質資源
二、利用種質資源栽培新品種
三、迅速地繁殖與推廣新品種
10、園藝植物的品種可分為哪幾類?各有什么特點?
(1)無性系品種(營養系品種)無性繁殖植物的品種,是無性繁殖而來的無性系,同一品種內單株間的遺傳物質相同,但單株的基因型高度雜合,只有無性繁殖才能保持品種特性。
(2)群體品種(異花授粉植物)指有性繁殖植物的品種,品種是由有性繁殖得到的,基本性狀大致相同、個別性狀有差異的實生群體。同一品種內單株間的遺傳物質有差異,可以留種繁殖。(3)自交系品種(自花授粉植物)指有性繁殖植物的品種,是由組合育種(多代自交純合)得到的群體,同一品種內不同單株間的基因型相同,單株的基因型趨于純合的,可以留種繁殖。
(4)雜交種品種(異花授粉植物)指有性繁殖植物的品種,是利用雜種優勢得到的F1,直接用于生產。同一品種內不同單株間的基因型相同,但單株的基因型高度雜合、不能留種繁殖,需要年年制種。
11、怎樣確定某園藝植物資源調查的地點、路線和樣點?
①調查地區:應在起源中心、次生起源中心、集中分布區進行。因為那里常常可以找到地方品種、甚至野生種的大量變異類型。
②調查路線:應選擇途徑各種不同生態地區(緯度、海拔、地形、降水、土壤、坡向、積雪等)、不同種植方式(露地、設施、埋土、無土)、可能會發現特殊變異的植物類型。
③調查樣點:樣點間距要小,樣點數宜多
12、種質資源的保存方式分哪幾類?各有什么特點?
一、就地保存(自然保存)在種質資源的生長所在地,通過保護植物原來所處的自然生態條件來保存種質資源。主要用于保存野生種、古樹名木。
二、移地保存(遷移保存、種植保存)優點:便于及時鑒定種質資源的優勢、確定其利用價值。缺點:占地廣、需工多、成本高,當受到自然災害的侵襲時、損失嚴重。
3、種子貯藏保存用于保存野生資源、群體品種、自交系品種、雜交種品種
種子容易收集,數量大、體積小,便于包裝、運輸和貯藏,是最方便、最經濟的方法
14、簡述一、二年生有性繁殖園藝植物雜交育種的類別和特點、(一)組合育種—自交系品種—先雜后純通過有性雜交的手段,把雙親的優良性狀(有利基因)組合到雜種之中,對雜種及其后代進行控制自交和定向選擇,獲得綜合雙親優良性狀的、基因型趨于純合的個體,經過繁殖,培育出有栽培利用價值的定型新品種,新品種可留種在生產上繼續使用。其遺傳機理:基因的重組和互作(利用的多是基因的加性效應)。
(二)優勢育種—雜交種品種—先純后雜 又叫雜種優勢的利用,就是選配配合力良好的自交系雜交,將雜合程度很高、單株間基因型一致、具有強大優勢的F1,直接用于生產,就叫優勢育種。
19、什么是遠緣雜種的不稔性?有哪些措施可以克服?
雜種的不稔性是指遠緣雜種的植株不能形成花器,或者雖有花器官但不能形成正常能育的雌雄胚子
因而造成雜種的結實性差,甚至不能結籽。克服方法:
1、對雜種的染色體加倍
2、用回交法或自交法
3、延長培育時間
4、人工輔助授粉20、測定花粉生活力的方法及特點、一、形態觀察法只適用于新鮮花粉生活力的測定
每種植物的花粉都有一定的形態特征,一般都把具有品種典型的花粉粒(具有該種植物花粉粒的大小、形態和色澤)作為具有生活力的花粉,把小的、皺縮的、二、染色法簡便迅速測定結果的準確性較形態觀察發高,是常用方法。利用化學試劑作用于花粉粒,使其呈現不同的顏色來識別花粉有無生活力。
沙爾達考夫染色法 畸形作為無生活力的花粉。
三、發芽法能精確測定出花粉的生活力、能夠發芽的花粉粒數,還能看到花粉粒發芽的真實情況。
(1)懸滴液發芽法(2)培養基發芽法
21、什么是單交種、雙交種、三交種?各有什么特點?
(一)單交種:用兩個自交系雜交獲得的雜交種品種稱單交種。優點:雜種優勢強、株間一致性強、制種手續簡單。缺點:種子生產成本高,有時對環境條件的適應能力較弱。
(二)雙交種:有四個自交系雜交獲得的雜交種品種稱雙交種。先配制成兩個單交種,再由兩個單交種配成雜種,用于生產。優點:雜種種子產量顯著提高,制種成本降低,適應性比單交種強。缺點:制種程序比較復雜,雜種的增產率和一致性不如單交種。
(三)三交種:三個自交系雜交獲得的雜交種品種稱三交種。先用兩個自交系配制成單交種,再用單交種作母本,另一個自交系做父本,生產的雜種用于生產。優點;雜種種子產量顯著提高,制種成本降低,適應性比單交種強。缺點:制種程序比較復雜,雜種的增產率和一致性不如單交種。
22、何為引種?分為哪幾類?
引種就是指把園藝植物資源引入其自然分布以外的地區栽培。分為直接引種和間接引種
23、引種成功的標準是什么?
引種植物必須在引進地的一般栽培條件下,能夠正常的生長發育,并可獲得與原產地相當的產量
與質量的產品,達到預定的經濟效益才叫做引種成功。
成功是不需要特殊的保護設施,就能安全的越冬或越夏,沒有降低其經濟價值,沒有嚴重的病蟲害,能用原來的方法進行繁殖。
24、讓你引種,你應該怎樣開展引種工作?
一、制定引種計劃
(一)闡明引種的必要性(引種的原因)
1、植物自身的價值
2、園林生產中亟待解決的問題
(二)分析引種的可能
1、引種植物的自身因素
(1)生物學因素①年發育周期②對環境條件的要求
注意不同的生態型對環境條件的不同要求(2)目前的自然分布范圍
①水平分布②垂直分布③引種成功地(3)系統發育歷史
① 起源中心② 次生起源中心③歷史分布
2、調查原產地的生態條件
(1)氣候條件(2)土壤條件(3)共生環境
3、調查引種成功的生態條件有無小氣候的影響
(1)氣候條件(2)土壤條件(3)共生環境
4、引進地的生態條件
(1)氣候條件(2)土壤條件(3)共生環境
5、確定能否引種和引種方式
二、確定引種植物的品種或種源
(一)引種品種或種源的個數
(二)收集引種材料品種或種源的收集;
(三)檢疫工作外來的病原菌,害蟲,雜草種子,隨引種材料帶入引種地區。將給引進地帶來危害,必須進行檢疫。
三、引種試驗(直接引種)
1、種源試驗
2、栽培實驗
25、我國從國外引種時應特別注意什么?
27、制定選擇的標準
一、確定主要目標性狀
二、目標性狀必須明確具體
三、個性狀的當選標準要適當
28、什么式混合選擇、單株選擇、集團選擇?各有什么特點?
(一)混合選擇按照某些性狀,從一個原始的混雜群體中選出某一性狀彼此類似的優良植株,把他們的種子或繁殖材料(鱗莖、根莖、插條、接穗)混合繁殖與對照品種比較鑒定后,用于推廣。(1)優點 :①方法簡便易行、成本低 ②推廣的速度快
(2)缺點:①一次混合選擇效果差 ②多次混合選擇的選擇改進的速度慢
(二)單株選擇法從原始群體中選出一些優良單株,分別采種(種子或繁殖材料)、分別繁殖,以株系與對照品種比較鑒定后,用于推廣。(1)優點:選擇效果好株系內基因型純合程度大,繁殖的后代不易分離。
(2)缺點:多次單株選擇法費工費時,占地面積大,工作程序也比較復雜,成本高。
(三)集團選擇法把具有典型性狀的植株歸納成若干集團,然后將同一集團植株的繁殖材料混合繁殖,不同集團則分區繁殖,與對照品種比較鑒定后,由于推廣。
特點:
1、比混合選擇法效果好
2、比單株選擇法簡便易行
3、一次可獲得較多的類型
4、繁殖材料多,便于新品種的繁殖推廣。
29、自花授粉植物、異花授粉植物常用什么樣的實生選種方式,為什么?
(一)自花授粉植物的選擇(自交系品種)
自花授粉植物由于長期自然選擇的結果,形成了一種能夠自交、而后代的生活力并不顯著降低的特殊適應性。
由于這類植物長期自交,其群體中每一個個體的基因型都趨于純合,即使個別植株由于天然雜交或基因突變形成雜合子,也只需幾個世代的自交、后代又很快純合化了。所以自花授粉植物品種的性狀比較穩定,后代分離少,獲得定型的品種較快,因此選擇的次數和年限均可減少。
常采用:一次混合選擇、一次單株選擇、一次集團選擇即可在生產上推廣應用。
自然界異花授粉植物的品種,因其天然雜交率高,品種內單株間基因型各不相同,而且每個單株的基因型也是雜合的。但由于受精的選擇性,能使他們保持群體遺傳結構的典型性和相對穩定性,因此目前這類園林植物能具有自己的典型性狀。
因為異花授粉植物是雜合體,有害的隱性基因常被顯性的等位基因所掩蓋,自交后有害的隱性
(二)異花授粉植物的選擇(群體品種)
性狀的個體便出現了,只有這些不良個體從群體中淘汰出去時,才能使品種性狀獲得穩定,因此對異花授粉植物的選擇次數要多于自花授粉植物,通常采用多次混合選擇、多次單株選擇、多次集團選擇。30、怎樣提高有性繁殖植物的選擇效果?
一、增加群體的性狀變異幅度
二、降低入選以增大選擇強度
31、簡述加速有性繁殖植物選中的進程的措施
一、靈活運用各種選擇方法
二、靈活設置鋪地
三、提前進入生產試驗和區域試驗
四、利用保護地栽培和異地栽培加代繁殖進行選擇
五、提早繁殖和提高繁殖系數
32、何謂無性繁殖的實生選種?
指從播種的無性繁殖園藝植物 自然授粉的種子所產生的植株中選育優良品種的方法、33、何謂芽變?芽便選中的特點及關鍵
由頂端分生組織某些細胞的遺傳物質發生了變化,而引起的表現型差異叫芽變,(二)芽變選種的特點
1、不能滿足復雜的育種目標(與實生選種相比)
2、簡便易行,見效快(雜交育種相比)
34、芽變的遺傳學基礎
1.染色體數目的變異 2.染色體結構的變異(染色體的倒位、移位、缺失、重復是生物進化的重要因子。)
3.基因突變 4.核外遺傳物質突變
35、芽變的細胞學基礎
1、組織發生層的結構被子植物頂端分生組織有三個相互區分的細胞層,植物的組織都是由這三層細胞分別衍生的,因此這三層細胞叫組織發生層。
2、各組織發生層衍生的組織
L1是表皮層,一層細胞,衍生為表皮,凡是與表皮有關的性狀都與L1有關。
L2是皮層原,形成多層細胞,衍生為皮層的外層與胞原組織。葉色、果實的著色、決定突變能否傳遞給有性后代均與L2有關。
L3是中柱原,形成多層細胞,衍生為皮層的內層,中柱、輸導組織。中柱形成不定芽,不定根。根蘗屬于不定芽。
3、同質實體:組織發生層三層細胞的遺傳物質相同,又叫同質型。5.嵌合體的類型
(1)扇形嵌合體:同一層內細胞的遺傳物質不同就叫扇形嵌合體。
(2)周緣嵌合體:層間細胞的遺傳物質不同,叫周緣嵌合體。
(3)周緣區分嵌合體:是指同層內有不完全周緣,是一種特別寬的扇形嵌合體,突變細胞形成了大部分,而未變細胞只占有少部分,構成了有限范圍的部分皮層。
(1)扇形嵌合體的鑒別和轉化
扇型嵌合體的鑒別扇型嵌合體在表現型上是比較容易鑒別的,因為它從不同部位長出的枝、葉、花、果表現為不同的性狀。扇型嵌合體的轉化
頂端分生組織某些細胞形成的扇形嵌合體,隨著植物生長發育的分化,就會形成一個嵌合的芽→枝條,這個嵌合的枝條上形成的腋芽,就因著位置的不同而有3種情況。
A 突變體A類芽子著生在扇形嵌合體的突變部位,表現為突變性狀,形成的是周緣嵌合體或是同質實體,受原來扇形嵌合體類別的限制,外扇—外周緣,中扇—中周緣,內扇—內周緣周緣嵌合體在嫁接、扦插繁殖的情況下,表現是穩定的。B 扇型嵌合體(新的)B 類芽子位于變與未變的交界處,表現為鑲嵌性狀。扇形嵌合體的類型與原來的扇形嵌合體的類型一致,只是其寬窄有所不同。
如果這類芽子的絕大部分位于突變部位,未變只占有極少部分,就形成了周緣區分嵌合體。這種周緣區分嵌合體抽生的枝條,突變部分占有絕對優勢,它的表現乍一看也比較穩定,與周緣嵌合體相似,但仍有個別未變部分,著生在這種部位的芽為未變體,無性繁殖時,這種未變體的芽子,仍表現為原有品種的性狀。
C 非變體此類芽子著生在枝條的未突變部位,因而形成的腋芽或抽生的枝條表現為原有品種的性狀。
36、芽變剛一開始是什么類型的嵌合體表現,以后隨著枝條的生長可以衍生出哪幾種不同類型的枝條?
芽變剛一開始,就是以扇形嵌合體的形式存在,扇形嵌合體的寬窄取決于突變發生的時期,如果突變發生在芽子發育的早期階段,這時芽原基細胞的個數少.(例如這一層當時有4個細胞)隨著細胞的分裂而形成較寬的扇形嵌合體(1/4),如果突變發
(三)芽變選種的關鍵是善于鑒別芽變和飾變。
生在芽變發育的晚期階段,(假如這一層有32個細胞),隨著細胞分裂而形成較窄的嵌合體(突變在同一層中只占1/32)。
37、當你發現觀賞桃樹上呈現嵌合狀態的花色變異,你怎樣展開芽變選中的工作?
(一)正確確定選種目標
(二)芽變選種的時期 1.目的性狀出現期 2.災害期針對不同的災害,選擇抗性品種
(三)對變異性狀的分析1.變異的穩定性
多年表現穩定、無性繁殖表現穩定、不同的環境
條件下表現穩定
2.變異的程度
每一個性狀都有一定的變異幅度,不僅數量性狀、質量性狀也是如此 3.變異體的范圍
(四)觀測變異的性狀 獲鑲嵌性狀的品種
(六)比較試驗 較試驗。
38、何謂二倍體選擇?如何減少二倍體選擇? 二倍體選擇:又稱為體細胞選擇誘變得到的扇形嵌合體中,未變細胞吞噬突變細胞的現象。
39、目前最常用的輻射誘變源有哪些?哪一種最常用,哪一種最有前途?
1、紫外線
2、X射線
3、r射線
4、B射線
5、中子
r射線是常用的,中子是最有前途的。
40、太空誘變育種利用太空‘強輻射、微重力、高真空、弱磁場’等因素誘導其產生遺傳物質變異,41、離子注入誘變育種離子束誘變育種,利用離子注入機將低能重離子注入植物體,通過離子束能量對植物體的誘變作用而進行的育種/離子注入誘變育種與輻射誘變育種、太空誘變育種相比其優點是: 1.變異頻率高.一般比自然突變高1000倍.2.生理損傷小,變異譜寬3.變異穩定快,可縮短育種年限4.具有一定的重復性和方向性5.技術穩定可靠,簡便易行
42、一、無性繁殖器官誘變后的處理
(一)VM0―誘變當代的無性繁殖器官稱為VM0 應立即嫁接(在植株的優勢部位)、扦插或播種定植(要加強管理)。
優良的變異類型的無性繁殖后代進行品種比
(二)VM1―VM0長出的枝條稱為VM1不進行選擇(因突變與生理損傷不易區別);通過修剪或嫁接,提高上腋(ye)芽的萌發率,減少二倍體選擇。
二倍體選擇:又稱為體細胞選擇誘變得到的扇形嵌合體中,未變細胞吞噬突變細胞的現象。其結果是降低了突變率。
(三)VM2VM1上腋芽萌發的枝條或嫁接繁殖的植株稱為VM2,是選擇的關鍵世代。根據育種目標進行選擇,入選單株進行繁殖;如果復合育種目標的變異呈嵌合狀態,要用修剪或嫁接的方法把變異性狀分離出來。
(四)VM3VM2上腋芽萌發的枝條或嫁接繁殖的植株稱為VM3,把無性系VM3定植,目的性狀表現穩定的,可進入品種比較試驗。
二、種子誘變后的處理 一)M1 誘變一代的選育
經過誘變處理的種子、長成的植株(或直接照射的實
(二)M2的選育M1植株上收獲的種子或種子長成的(五)芽變的分離和繁殖 1.獲得性狀穩定的品種生植株)2.,稱為誘變一代,用M1表示
植株為M2。
(三)M3及其后代各代的選育
1、M3按株系播種
2、M4按株系播種 43.44、細胞工程(體細胞融合育種、原生質體的融合)的應用 對親緣關系遠,難于進行有性雜交的可以通過原生質體培養和體細胞融合,通過創造體細胞雜種將親緣關系較遠物種中的基因資源轉移過來,細胞緊密連接~原生質+細胞壁(纖維素)+果膠質
對親緣關系更遠,連體細胞雜交都不可能的物種中的基因資源,則可利用轉基因技術!
45、基因工程的作用改良品質,提高抗病蟲能力,改善抗逆性,提高光合作用和固氮效率,創建雄性不育材料,延遲成熟與保鮮,選育抗除草劑品種。
46、品種審定是指新選育或新引進的品種由權威性的專門機構對其進行審查,并作出能否推廣和在什么范圍內推廣的決定。品種審定的程序:
一)申報條件二)申報材料的準備三)育種者申報四)品種審定委員會的審定程序五)向國家品種審定委員會申請審定的條件
47、品種登錄是指學術權威(個人或者機構)對新品種的進行審批和發表。
品種登錄的作用:
(一)保證品種名稱的專一性和通用性
(二)是育種者對新品種在學術界的正式發表
(三)為育種界提供研究品種的基礎材料 48、1997年10月1日實施了《植物新品種保護條例》。
授予品種權的植物新品種應具備的條件:新穎性、特異性、一致性、穩定性、適當的名稱新品種的保護期限:保護期限自授權之日起觀賞樹木為20年,其它植物為15年
49、良種繁育:對選育出來的優良品種和品系,在保持其優良性狀的前提下,采用各種快速、經濟、有效的科學方法,進行大量繁殖,作為生產資料向生產上推廣的過程。
50、品種退化:是指一個新引入或新選育的品種,經過生產栽培后表現出生活力降低、適應性減退、抗性減弱、產量下降、品質變劣等,因而失去了品種應有的質量水平和典型性,降低了品種的生產價值。
51、生物學混雜:是指由于品種間或種間一定程度的天然雜交,造成被繁殖品種的遺傳基礎里混入了另一個品種的遺傳物質,使其基因型變雜而引起的品種混雜。
防止生物學混雜防止生物學混雜就是避免天然雜交,可采用;
(1)空間隔li良種繁育過程中要有一定的隔離區或高大建筑物進行隔離,避免天然雜交。2)時間隔離是采用一定的措施使同種植物的不同品種花期不相遇而達到隔離的目的52、園藝植物的育種程序:
一、確定育種目標
二、收集資源階段
制定了明確的育種目標后,應根據育種目標調查、收集保存、研究資源,根據資源的特點,確定育種途徑。(引種、直接利用、雜交、誘變的原始材料)
根據擁有資源與育種目標的距離,采用最經濟、最有效的途徑。
三、選育階段
外地擁有—直接引種試驗(栽)
實生或芽變選種—優株或優良的無性系(結合資源調查完成)
雜交育種—組合育種的株系;優勢育種的雜交組合—無性繁殖的無性系
四、比較試驗階段
是育種過程中,評選品系、品種優劣的決定性階段,它能彌補在育種圃、引種圃、選種圃里鑒定結果的局限性,從而對新品系進行比較全面客觀的評價。
(一)品種比較試驗—確定新品系(引種品種)有無推廣價值。
(二)適應性試驗(區域化試驗)—確定新品系(引入品種)的適應范圍。
五、新品種審定
六、品種登錄
七、申請品種保護
八、繁殖推廣階 這個階段的主要任務是采取一切切實可行的措施,在保證新品種優良性狀的前提下,擴大繁殖系數,盡快使新品種在生產上發揮作用。
第五篇:動物遺傳育種與繁殖學系
動物遺傳育種與繁殖學系
動物遺傳育種與繁殖學科是第一批在國內本專業領域被批準設有博士點的國家重點學科,并被批準為全國首批“211”工程項目建設學科。本學科設有國家家禽測定中心、農業部畜禽遺傳育種重點開放實驗室、動物胚胎生物技術重點實驗室─“211”工程建設項目、分子及生化遺傳實驗室、計算機室、細胞遺傳實驗室、果蠅與赤擬谷稻實驗室、動物繁殖實驗室。農業部畜禽遺傳育種重點開放實驗室:實驗室總面積約1000平方米,擁有儀器設備固定資產值人民幣約1000萬元,其中包括DNA自動測序儀、顯微操作儀、脈沖場電泳系統、圖像分析系統、工作站計算機等大中型設備。動物胚胎生物技術重點實驗室:其中包括低溫生物學實驗室、顯微操作實驗室及細胞和分子生物學實驗室,擁有顯微操作儀系統、PCR
儀、自動冷凍儀、熒光顯微鏡、腹腔內窺鏡、體視鏡、CO2培養箱和超凈工作臺、低溫離心機、超低溫離心機、Milli-Q超純水儀等大型進口儀器設備。具備從事數量遺傳學、分子遺傳學、細胞遺傳學、免疫和生化遺傳學、家畜繁殖學等領域科學研究所必需的實驗條件。可承擔所有國家級重點科研項目。主要研究方向有:動物分子數量遺傳學;畜禽育種的理論與技術;畜禽遺傳資源保存的理論和技術;動物繁殖生物技術。本系現有教職工37人,其中中科院院士1人,教授10人(均為博士生導師,其中1人為長江學者獎勵計劃特聘教授,3人為國家杰出青年基金獲得者),副教授10人。在國際學術團體任職者4人,在國內一級學會任副
理事長以上者2人,在國內二級學會任副理事長以上者7人。近5年本學科共承擔國家“973”、“863”、“跨越計劃”、自然科學基金、國際合作等各類科研項目60余項,總經費達4100余萬元。發表論文400余篇,出版專著和教材15部。獲國家科技進步二等獎、國家技術發明二等獎等獎項共15項、國際專利1項、國家專利2項。培養博士45人,碩士50人。設有博士后流動站1個,培養博士后7名。
教改項目:
《家畜繁殖學》校一類課程教改項目建設(2001~2003)
《家畜繁殖學》北京市教育精品教材建設項目(2002~2003)
《動物生殖生理》校研究生重點課程建設項目(2003~2005)
獲得美國專利 1項:
DNA markers for pig litter size
獲得國家發明專利 2項:
(1)簡單高效胚胎玻璃化冷凍解凍方法
(2)一步法胚胎玻璃化冷凍保存 國際合作與交流:
近年來本系人員出國合作研究、進修和參加國際會議50余人次,應邀到國內其他院校和單位作學術報告或講學或技術指導共40余人次。1997年與國家農業生物技術重點實驗室合作成功地舉辦了動物生物技術國際會議,有近20個 國家的約300名從事動物生物技術的科學家參加了會議。2000年再次與國家農業生物技術重點實驗室合作舉辦了中歐動物生物技術研討會,有來自10余個國家的約80人參加了會議。2003年12月又與華南農業大學動物科學學院合作成功地舉辦了動物功能基因組學與體細胞克隆國際會議。來自10余個國家的約30人參加了會議。這些合作研究和學術交流對本系學術水平的提高起到了很大的促進作用,同時也大大提高了本系在國內外的知名度。特聘教授崗位:
本學科在“數量遺傳學與動物育種方向”與“分子遺傳學與動物育種方向”均設有特聘教授崗位,擬招聘年齡在45周歲以下,能從事科研教學第一線工作;具有博士學位;國內應聘人員應是國家杰出青年基金獲得者;國外應聘人員應具有相當于assistant professor職稱(需有證書);能勝任本學科核心課程“數量遺傳學與
動物育種”或“分子遺傳學與動物育種”之一講授任務的科研工作人員。受聘者將主要從事“數量”或“分子”方向之一領域的科研工作。受聘者的工作目標是:至少在上述的一個研究領域或分支領域中取得世界領先的研究成果。李寧教授作為第一批授聘人員成為我系的特聘教授。動物繁殖研究方向:
動物繁殖研究方向擁有“211”工程建設項目─動物胚胎生物技術重點實驗室,其中包括低溫生物學實驗室、顯微操作實驗室及細胞和分子生物學實驗室,擁有顯微操作儀系統、PCR儀、自動冷凍儀、熒光顯微鏡、腹腔內窺鏡、體視鏡、CO2培養箱和超凈工作臺、低溫離心機、超低溫離心機、Milli-Q超純水儀等大型 進口儀器設備。目前,主要從事哺乳動物卵母細胞/胚胎玻璃化冷凍保存技術及機理的研究;豬、牛、羊卵母細胞體外成熟、體外受精、體細胞克隆和單精顯微注射技術研究;哺乳動物配子發生及早期胚胎發育的分子機理研究;特種動物繁殖生物技術及家畜胚胎移植技術的研究推廣。