第一篇:育种与育人
育种与育人作者:夏文斌来源:《中国教育报》发布:2012-5-
21育人如同育种,将育种的经验移植到育人,把育人的实践转换到育种中,国家教学名师新疆石河子大学曹连莆教授在育种育人这两个领域取得了成功。他提出的“三式育人”,即“大水浇灌式”、“雨露滋润式”和“整枝打杈式”,既培育了大量的优质良种,更精心培育了一批优秀的人才。在育种实践中升华对育人的思考,这对我们大学的人才培养有着许多哲理的启迪。
种子入土,要使它生根发芽,首先必须给它水分和阳光,在它嗷嗷待哺时,对其“大水浇灌”,会使其深深植根于这片土地。人才的培育又何尝不是如此?对于每一名新入学的学生来说,进入大学后,自然有许多理想甚至幻想,他们天真烂漫,他们激情四射。此时,作为老师来说,首先要做的当然是使他们得到最充分的精神和知识营养,在他们如饥似渴的求知过程中,及时给予他们以文化和知识的水分。
上善若水。有了这样的“大水浇灌”,对于这些有待塑造的人才而言,在其生命之初就有了根的意识。他们会深深知道,无论飞得多高多远,都离不开伴其成长的土地。曹连莆培养的40多位硕士生、博士生中,80%留在了新疆农业工作岗位;留校的16位学生面对国内外多种机会时,都选择留了下来。
半个多世纪前,已在美国取得卓越成就的钱学森,得知中华人民共和国成立,带着一张旧船票,一把旧吉他,毅然选择回国,当时国防部官员惊呼:钱学森一个抵得上5个师。钱学森回国的原因有很多,但其中最为重要的,是中华文化的爱国精神在他身上产生着深厚的影响,这使他无论有多大成就,也不愿意离开这个精神之根。他自己也多次表示:能为国家和人民做点事,是与老师的教育分不开的。
种子成长的第二步是生根发芽,当一颗颗弱小的根芽破土而出时,他们可能难以想象到,等待他们的不仅是和风细雨,不仅是阳光雨露,可能会遇到严寒冰雹,会遇到沙尘暴,等等,如果听任自然风吹雨打,这些幼苗的成活概率一定会非常低。此时最需要的是对幼苗实施“雨露滋润式”的养护。其实这点道理有经验的农民也都明白,但他们顶多是凭经验来培育,曹教授却能从学理层面上对种芽进行精心培护。更为重要的是,把这种精心细致转移到人才培育上,这种培育对象的转换,需要的是智慧和更大的爱心。对于这些人才来说,需要我们老师给予更多的爱心、细心和耐心,帮助他们如何读书,如何进行科学研究,如何走上讲台,这个过程尽管很平淡,但却包含着老师们一生心血和积累。
任何一名学生,包括日后取得成功的各界优秀人士,在他们刚刚作为幼芽破土而出时,总是会遇到精心呵护的养育人,给他们以知识的春风,精神的细雨,在春风化雨中,他们确立了自信,确立了对未来人生的期望定位。获得2011年国家最高科技奖著名物理学家谢家麟院士,不仅在科学研究上作出了杰出的成就,而且以春风化雨般的精细,培育了一个团队,培育了一批优秀的中青年科学家。他的这种高培养率源自于他对人才种子成长过程的了解,他给学生最多的鼓励是在了解学生的实际情况后,给他们以自信,这种自信是他们取得骄人成绩的基础。在总结其一生科研体会时,他深有感触地说道:要树立坚定的自信。资质超人当然占有优势,资质差些也可以用加倍的努力来补偿。科学王国大公无私,但一分耕耘,一分收获,一分努力,一分成果,这是永远的真理。
当幼芽在雨露滋润中茁壮成长时,说不定还会遇到诸多意想不到的自然灾情,这些都可能会使幼苗平添一些伤病,这就需要对其进行“整枝打杈”。同理,人才成长过程从来就不是一帆风顺的,在历史上有不少的少年得志、才华出众的人,最后成为一夜星辰,留下太多的“伤仲永”。与其说这是对青年人的警示,不如说更是对我们老师的严峻考量,因为只有严格、严谨地对待青年学生,在他们春风得意,给予更多严格的训练和要求,明确提出他们身上的缺点和不足,并提出改进的路径,才能让人才经受住历史考验。
从育种到育人,留给我们的启示是:教书育人既需要激情、爱心和耐心,更需要把握人才培养的规律和路径。
第二篇:杂交育种与诱变育种教案
《杂交育种与诱变育种》教案
【教材分析】
本节是在学习生物遗传变异的基础知识、了解遗传变异基本规律的基础上,进一步引导学生认识遗传学的知识是怎样用于指导生产实践、提高和改善生产技术,最大限度地满足人类不断增长的物质需要的。本节内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律以及生物的可遗传变异等知识密切相关,是遗传和变异的基本原理在生产实践中的应用。通过本节学习不仅使学生学会怎样将遗传变异的有关知识应用于生产实践,而且通过该内容的分析学习,可以训练学生各方面能力。【教学目标】 ㈠ 知识方面
1.简述杂交育种和诱变育种的概念,举例说明杂交育种和诱变育种方法的优点和不足 2.举例说明杂交育种和诱变育种在生产实践中的应用。3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用 ㈡能力方面
通过对杂交育种和诱变育种的实例的分析和比较,提高运用遗传和变异规律解决生产、生活中的问题的能力。㈢情感态度和价值观
1.讨论育种科学技术发展是科学、技术与社会相互作用
2.体会科学技术在发展社会生产力、推动社会进步等方面的巨大作用 3.通过对我国杂交育种和诱变育种成果的了解,关注我国的育种技术的发展及在国际的竞争能力,认同育种技术的改进对解决粮食危机等问题的重要性。【教学重点】
遗传和变异规律在改良农作物和培育家畜品种等方面的应用 【教学难点】
杂交育种和诱变育种的优点和局限性 【教学方法】:谈话法、讨论法、引导分析法 【教学用具】:教师课件 【课时安排】:1课时 【教学过程】
问题情境导入:出示各种育种图片,导入复习课育种方法。教授袁隆平的超级水稻就是用杂交育种交育种方式选育的,导出杂交育种。
一、杂交育种 问题探讨:
小麦有高杆和矮杆,由D控制的高秆对由d控制的矮杆为线型。我们知道矮杆的小麦抗倒伏,是我们需要的形状。小麦经常受到一种真菌的感染出现锈病。由T控制的抗锈病对由d控制的感锈病为显性。抗锈病是我们需要优良性状。现在高杆抗锈病和矮杆不抗锈病的两纯系品种。你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起,又能把双方的缺点都去掉?我们肯定要获得的是能够稳定遗传的矮杆抗病品种。将你的设想在草稿纸上用遗传图解表示出来。然后我们请同学把他的设想给我们介绍一下。
以下是杂交的育种参考方案:杂交P自交F1选优F2高抗自交选优高抗DDTT矮不抗ddtt思考:要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年?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 子二代出现了我们所需要的矮杆抗病,它们都是可以稳定遗传的吗?要想获得能稳定遗传的矮杆抗病品种,接下来还要怎么做?
我们选择出子二代中的矮杆抗病植株自交。得到的子三代情况是怎样的? 经过多次自交、选育、自交、选育。我们可以获得大量矮杆抗病純合子。学生回答后展示遗传图解。
问:子二代中矮杆抗病占全部子二代个体比率是多少? 问:子二代的矮杆抗病中杂合子占多大比例? 刚才大家设计的育种方法就是杂交育种。
出示选择隐性纯合子的杂交育种方式,并且提问是否需要自交选择纯合子?
讲授超级水稻育种是选择杂合子,原理是杂种优势。不需要获得稳定遗传的纯合子。总结杂交育种的概念、方法、原理、有点、缺点。1.概念:
杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。杂交育种是改良农作物品质,提高农作物产量的常规方法。2.原理:
(基因重组)3.方法:
通过刚才的例子我们可以总结出杂交育种的过程是怎样的? 杂交——自交——选育——自交——选育——自交(测交)杂交育种要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年? 4.优点:
杂交育种可将不同品种的优良性状集中在同一生物体上。5.不足:
但是在实际操作中会遇到不少困难,请从杂交育种后代可能出现的类型,以及育种时间等方面分析杂交育种的不足。
杂交后代会出现性状分离现象,育种进程缓慢,过程复杂。有没有缩短育种年限的方法导出单倍体育种
简单说明单倍体育种的做法。出示单倍体育种的具体过程,提问各个阶段的方法步骤。方法、原理、优点、缺点
二、单倍体育种 1.原理:染色体变异
2.方法:花药离体培养
秋水仙素处理 3.优点:明显缩短育种年限 4.缺点:
染色体数目可以成倍减少,也可以成倍增加,导出多倍体育种。出示无籽西瓜的动画,分析各个过程,并且提出:无籽西瓜为什么没有种子?一粒也没有吗?无籽西瓜性状能向下传递吗?属于可遗传变异吗?总结多倍体育种的原理、方法、优点、缺点
三、多倍体育种 1.原理:染色体变异
2.方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
3.优点:器官较大,提高产量和营养成分,抗逆性强,抗病性强 4.缺点:发育迟缓、结实率低。
出示一道习题,提问答案。根据习题导出单倍体育种、多倍体育种、杂交育种都需要杂交手段,杂交原理基因重组,只是使控制不同性状的基因重新组合,并没有创造新基因,有没有能创造新基因的育种方法?导出诱变育种。
四、诱变育种
创设情境:出示太空育种的图片,提问 * 诱变育种的原理是什么?
* 太空育种为什么选择正在萌发的种子?
* 太空中诱发基因突变的条件有哪些?
* 诱变育种有哪些优点?
* 诱变处理后能否一定得到优良变异品种?
* 有哪些因素可以诱导生物产生基因突变? 提示学生总结诱变育种的的概念、优点、缺点。1.概念:
利用物理因素如X射线、紫外线、激光等或化学因素(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物,使生物发生基因突变的育种方法。2.原理:基因突变
3.方法:物理方法(紫外线、α射线、失重等)或化学方法(亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物 4.优点:提高突变频率,加速育种进程。创造新基因,产生新性状。5.缺点:有利变异少,需大量处理生物实验材
为了检验大家这节课学习的情况,我们来看几道练习题。
教学反思:
1. 对课程资源的充分发掘
课程资源既包括图片,动画,教材内容,也包括学生已有的知识和经验、家长的支持态度和能力等无形的资源。
本课从知识角度讲并无太多新的内容,而能力训练和情感态度价值观的形成又必须让学生自愿、自主的形成,这并非是一节课可以全部达成的。
为学生呈现这样的资源是考虑到了教学对象大多数生活在芳村,有几个学生的家中庭院里甚至还种有嫁接的花地杨桃。学生对此有着及其浓厚的兴趣,甚至在课后还激发了他们利用家中植物动手尝试的兴趣,还有学生要求下学期开设花地杨桃的研究性学习课。
笔者认为本课的课程资源的发掘是较为成功的,为能力目标和情感目标的达成奠定了良好的基础,并且自然的使学习延伸到课外。
2.对学习任务难度的恰当把握
关于各种育种方式要求学生自己说过具体方法,原理,引导学生对已有知识的复习回顾。
要求学生自己写出遗传图解。3.对教学效果评价估计不足
习题设计较为简单,没能很好检测出学生应用知识的能力。
第三篇:杂交育种与诱变育种讲稿
《杂交育种与诱变育种》
上课!今天由我来给大家讲这堂课。同学们把书本翻到98页,今天我们来学习第六章第一节:杂交育种与诱变育种(板书)。首先来看这样一组图片,如果你是一个育种专家的话,当你遇到这样两个品种的玉米时,你会怎么办?品种A,籽粒多但是不抗病,B,虽然籽粒少,但是他抗病。(怎么过渡?)假设你只有这两个品种,你会怎么做。。。生:杂交。对,我们肯定是想得到一个能综合这两个品种优良性状的新个体,也就是这样一种玉米,它即抗病又多子。关键是怎么才能得到它呢?我们用遗传图解来表示这个过程吧。自然状态下的AB品种都是纯合子。我们假设籽粒多用A表示籽粒少用a表示,那么A,B在这个性状上的基因型分别是什么,(MM同学你来回答),很好坐下。抗病用B表示,不抗病用b表示,那么AB的基因型?大家一起说。A品种AAbb
B品种aaBB。好我们再来看看想得到的品种它的性状是?多抗,基因型呢A-B-。如果我们只考虑性状的话,是不是只需要这样的基因型就可以了》?那么现在只有A B,我们要如何得到这个新品种呢》?对杂交,杂交之后F1的基因型刚好就是我们想要的。来我们看看F1代它具备什么特点? MM同学?性状上有什么特点:具备了双亲的优良性状。它的后代呢》?会发生性状分离!那假如你是这个育种专家,你会不会拿这样的种子卖给农民?这样的种子后代会有那么多的个体都不是多子抗病的,那人家要是真种出一些又少子又不看病的玉米来,人家就会来找你算账!
所以得到了F1之后,我们育种工作还没完成,还要继续找出即有双亲优良性状,又能稳定遗传的个体。这里稳定遗传的个体应该是什么基因型?AABB
我们现在得到F1之后怎么才能得到AABB呢?连续自交。以前遇到过类似的练习题,说现在我们有Aa这样的品种,我们想得到的是AA,连续自交N代Aa的比例是多少?(1/2)n,AA呢,我们这里因为想要的是AA,所以每一代我们可以通过性状淘汰掉不合要求的也就是aa。那同学们现在来计算,自交两代,每一代淘汰aa之后,AA占的比例是多少? 算出F1 F2代AA比例分别是多少,一会儿我找人回答。(走到学生座位去看,计算的怎么样)
(找两个学生回答,其中叫一个成绩好点的—)自交第一代,基因型及比例是多少》? 1:2:1 通过性状我们淘汰掉aa之后,比例变为 1/3 2/3 其中1/3AA 自交之后比例还是三分之一。2/3 Aa自交后又会发生性状分离,比例还是1;2;1.有些同学在这里就把aa淘汰掉了,然后在这里AA跟Aa的比例就变成了三分之一三分之二,大家思考一到底下能不能在这里淘汰aa???????
(这里是难点,要留半分钟的时间让学生回味。)
因为我们这里要以F1代整个作为一个群体,所以必须要算出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。如果是在这里就去掉aa,大家想一想,得到的aa是不是F代中的aa真实的比例呢?不是,你的四分之一的aa只是Aa中的比例,而Aa本身还有比例三分之二,所以你们说到底应该是先算后去掉还是先去掉aa呢?(这一段是漏讲的内容)
所以这里淘汰掉aa之后,AA Aa的比例分别是五分之三五分之二。我们来看,通过刚才的计算是不是进一步验证了连续自交可以提高纯合子的比例?所以当我们只有杂合子的时候,想要纯合子应该采用什么方法?(连续自交)回到刚才这里我们现在有F1代,杂合子AaBb,我们想要的是纯合子,那你们说该怎么办。它的性状是什么?抗病而且多子。我们再来写出F2代的基因型和比例。9 3 3 1.我们想要的是这个九份的个体。而这九份可以分成两大类,一类是杂合子,一类是纯合子AABB。杂合子自交还是会出现性状分离,那纯合子会不会?不会。再思考一个问题,我们淘汰的时候是通过性状还是通过基因型淘汰的?我们到田里去拔掉不合要求的植株能看出基因型来吗?所以我们是通过性状来淘汰的。那再想想我们可以从性状上区分出这两类(都是符合要求的性状)吗?不能所以我们要继续自交,不断淘汰掉其他性状的个体,大概到了第六代纯合子的比例就超过了百分之九十多,这时候就可以拿去育种了,就算有个别的劣质种子也是符合规定的,农民也不会来找你算账的。那我们刚刚介绍的这种育种方法就叫做杂交育种。我们来看看书本上给我们归纳的杂交育种的概念:杂交育种是将(停顿半秒)两种或两种以上(重读)的品种的优良性状通过(半秒)交配(重读)集中在一起,注意这里的关键词是哪个?交配!再经过选择和培育,获得新品种的方法。
我们构建这个概念来归纳刚刚我们讨论的这个过程,用到的有哪些操作。杂交,自交,选优。大家想想,杂交育种是属于哪种变异类型?基因重组。所以它的原理就是基因重组!那我们看看这种方法有什么优点没有?你们看看它涉及到的操作,杂交自交选优,这些操作农民自己做得来不?都是一些简单的操作,他们自己都能完成。所以这个方法的一个优点就是常规。板书)另一个优点跟它的用途关系更大,集优!就是集中多个品种的优良性状,这也是杂交育种的目的。缺点:你们看看这个过程,杂交自交,至少要五六代,等培育出新品种来,小学都毕业了!。育种周期长。
我们看看它的运用。这个是中国黄牛,这个是荷斯坦牛,当他们相遇的时候回出现什么情况?中国荷斯坦牛诞生了。特点……这个例子大家要记住,有的题目中会直接问你中国荷斯坦牛是通过哪种方法得到的。
我们再来看看这幅图片,大家有印象把?这是太空椒,大家知道是通过什么方法得到的吗?带到太空去遨游。那为啥要带上太空呢?下面就到100页,就是我们下面要介绍的另一种育种方法,诱变育种。看黑体字部分,利用物理因素,哪些是物理因素?(学生答:如……)那化学因素呢(如……)对把这几种因素也就是方法画下来,经常考。使生物发生基因突变。那么所以这个方法应用的是什么原理?基因突变!它的特点,我们来分析超级南瓜的培育过程一起总结出诱变育种的特点。可以结合基因突变的特点来考虑。假设我们杨利伟带了10000粒种子上太空,遨游时太空会有各种辐射各种射线,那么这些刺激可能会引起种子发生什么变异?基因突变那么是不是这一万颗种子都会发生呢?这是我们基因突变的哪一个特点?低频假设一万颗种子有三十颗发生了突变,那我们把种子带回地球种下去,是不是解出来的都是超级南瓜呢》?假设控制南瓜大小性状的基因是A,突变成a1的时候是接超级南瓜,那有没有可能突变成a2 a3 a4》?小南瓜,超级小南瓜,完全就不接南瓜,这是基因突变哪个特点?而我们要的是哪一种?
只是这么有限的个体当中的一种!所以你们看,本身基因突变的频率就极其低,而突变又是不定向,所以好不容易突变出来的几个说不定都是不需要的性状。所以这种缺点:有利变异少。
因为有这么多的限制,想突变频率低,而且不定向,那么我们是不是首先就要准备很多的实验材料才有可能得到我们想要的个体》?缺点2:需要大量实验材料。
优点又是哪些?本身自然条件下突变率极其低,通过诱变是不是能提高突变频率?优点1:提高突变率。要注意的是这里的提高是不是说明突变率就一下子非常高?不是,只是相当于原来讲突变率提高了很多。(书上:100000----100000000个细胞才会有一个突变)比如一开始十万个细胞才有一个会发生突变,我们用物理方法化学方法处理之后,十万个细胞能有二三十个会突变,突变率是不是提高了几十倍?但是突变率其实还是很低。所以大家要理解这里提高突变率的含义,不是指突变率高哈。我们再来想另外一个问题,没有诱变之前,我们本来有没有超级南瓜?所以他是新创造出来的性状,为什么会出现新性状呢?出现新的基因,大幅度改良我们的性状。
第四篇:育种总结
1、a从事某种园艺植物的育种工作时,应该怎样
确定育种目标?
(1)充分考虑当时生产和消费的需要(考虑
园艺产品市场的需求变化)(2)考虑园艺产品的生产发展前途(3)育种目标实现的可能性(4)育种目标的明确性
2、国家级的种质资源圃、育种单位级的资源圃的收集保存范围和任务各是什么?
(1)国家级种质资源圃以保存种质为目的,应全面收集、长期保存,负责对外国进行种质资源的交换,负责向地方提供外地及外国的主要种质资源。保存范围:1)目前正栽培的品种;2)将灭绝的品种和类型(古老品种、淘汰品种)3)栽培种的近缘野生种 4)有潜在利用价值的野生种
(2)研究单位的育种种质资源圃只收集与本课题有关的资源,资源保存的时间短,完成育种目标,就进行更换。
3、何为品种和良种?
品种由人工创造的、已被作为生产资料利用,具有大致相同的生物学特性、经济学特性、形态特征,并能适应一定地区生态条件和栽培条件的栽培植物集团。良种是具有优良的经济和栽培性状的品种。
4、何为杂交育种?为什么杂交育种是园艺植物
杂交育种的主要途径?
根据育种目标选择选配亲本,通过人工杂交的手段获得杂种,并对杂种进行培育、选择获得新品种的方法叫有性杂交育种,简称杂交育种。
因为它是国内外、动植物、应用最广泛,最有成效,最经常采用的方法,所以又叫常规育种。
5、简述杂交的遗传学机理。
远缘杂交由于双亲的亲缘关系较远,一般没有种内杂交容易。有性杂交的过程是基因分离和重组的过程,首先配子在形成时,等位基因分离、非等位基因自由组合、连锁基因要进行交换,形成多种多样基因型的雌雄配子。不同基因型的雌雄配子结合,而形成了杂种后代。这一过程要产生多种不同的遗传效应,除质量性状的显隐性关系外,在数量性状上还要产生:基因的加性效应(指等位基因间、非等位基因间的积累而产生的效应,能固定的传递给有性后代。这些基因属微效多基因,其效果相同,作用是累加的);非加性效应(指等位基因间、非等位基因间互作而产生的效应。)显性学说(二者互补)超显性学说(二者控制两种代谢过程)非加性效应是靠基因的结合形成的,所以它随着形成配子时等位基因的分离,非等位基因的自由组合而解体,不能传递给有性后代。
6、试述杂交亲本的选择和选配原则?a
一、杂交亲本选择的一般原则:
(一)根据育种目标的要求
(二)亲本应优点多于缺点
(三)选用具有突出优良性状的品种或类型
二、杂交亲本的选配:
(一)尽可能使亲本间的优缺点互补
(二)应选配地理起源较远、生态型差异较大的亲本
(三)亲本中应有一个当地的适宜品种
(四)应考虑母性遗传
(五)应考虑品种的能孕性和交配的亲和型
7、为什么对园艺植物种质资源进行分类研究?分类研究的方法有哪几种?
对植物种质资源的研究程度是衡量一个国家或育种单位育种水平高低的重要指标。开展育种工作就必须研究种质资源,要研究它们,就必须认识它们、区别它们,所以就必须对种质资源进行分类。栽培学分类和综合分类
8、现阶段国内外园艺植物育种有何动态?
一、育种目标紧密结合生产与科技的发展及市场竞争的需要
二、重视种质资源
三、重视育种基础教育
四、积极探索育种的新途径
五、国家对育种事业的扶持力度加大
六、多学科协作配合
9、育种工作着的主要任务是什么?
一、收集研究评价植物种质资源
二、利用种质资源栽培新品种
三、迅速地繁殖与推广新品种
10、园艺植物的品种可分为哪几类?各有什么特点?
(1)无性系品种(营养系品种)无性繁殖植物的品种,是无性繁殖而来的无性系,同一品种内单株间的遗传物质相同,但单株的基因型高度杂合,只有无性繁殖才能保持品种特性。
(2)群体品种(异花授粉植物)指有性繁殖植物的品种,品种是由有性繁殖得到的,基本性状大致相同、个别性状有差异的实生群体。同一品种内单株间的遗传物质有差异,可以留种繁殖。(3)自交系品种(自花授粉植物)指有性繁殖植物的品种,是由组合育种(多代自交纯合)得到的群体,同一品种内不同单株间的基因型相同,单株的基因型趋于纯合的,可以留种繁殖。
(4)杂交种品种(异花授粉植物)指有性繁殖植物的品种,是利用杂种优势得到的F1,直接用于生产。同一品种内不同单株间的基因型相同,但单株的基因型高度杂合、不能留种繁殖,需要年年制种。
11、怎样确定某园艺植物资源调查的地点、路线和样点?
①调查地区:应在起源中心、次生起源中心、集中分布区进行。因为那里常常可以找到地方品种、甚至野生种的大量变异类型。
②调查路线:应选择途径各种不同生态地区(纬度、海拔、地形、降水、土壤、坡向、积雪等)、不同种植方式(露地、设施、埋土、无土)、可能会发现特殊变异的植物类型。
③调查样点:样点间距要小,样点数宜多
12、种质资源的保存方式分哪几类?各有什么特点?
一、就地保存(自然保存)在种质资源的生长所在地,通过保护植物原来所处的自然生态条件来保存种质资源。主要用于保存野生种、古树名木。
二、移地保存(迁移保存、种植保存)优点:便于及时鉴定种质资源的优势、确定其利用价值。缺点:占地广、需工多、成本高,当受到自然灾害的侵袭时、损失严重。
3、种子贮藏保存用于保存野生资源、群体品种、自交系品种、杂交种品种
种子容易收集,数量大、体积小,便于包装、运输和贮藏,是最方便、最经济的方法
14、简述一、二年生有性繁殖园艺植物杂交育种的类别和特点、(一)组合育种—自交系品种—先杂后纯通过有性杂交的手段,把双亲的优良性状(有利基因)组合到杂种之中,对杂种及其后代进行控制自交和定向选择,获得综合双亲优良性状的、基因型趋于纯合的个体,经过繁殖,培育出有栽培利用价值的定型新品种,新品种可留种在生产上继续使用。其遗传机理:基因的重组和互作(利用的多是基因的加性效应)。
(二)优势育种—杂交种品种—先纯后杂 又叫杂种优势的利用,就是选配配合力良好的自交系杂交,将杂合程度很高、单株间基因型一致、具有强大优势的F1,直接用于生产,就叫优势育种。
19、什么是远缘杂种的不稔性?有哪些措施可以克服?
杂种的不稔性是指远缘杂种的植株不能形成花器,或者虽有花器官但不能形成正常能育的雌雄胚子
因而造成杂种的结实性差,甚至不能结籽。克服方法:
1、对杂种的染色体加倍
2、用回交法或自交法
3、延长培育时间
4、人工辅助授粉20、测定花粉生活力的方法及特点、一、形态观察法只适用于新鲜花粉生活力的测定
每种植物的花粉都有一定的形态特征,一般都把具有品种典型的花粉粒(具有该种植物花粉粒的大小、形态和色泽)作为具有生活力的花粉,把小的、皱缩的、二、染色法简便迅速测定结果的准确性较形态观察发高,是常用方法。利用化学试剂作用于花粉粒,使其呈现不同的颜色来识别花粉有无生活力。
沙尔达考夫染色法 畸形作为无生活力的花粉。
三、发芽法能精确测定出花粉的生活力、能够发芽的花粉粒数,还能看到花粉粒发芽的真实情况。
(1)悬滴液发芽法(2)培养基发芽法
21、什么是单交种、双交种、三交种?各有什么特点?
(一)单交种:用两个自交系杂交获得的杂交种品种称单交种。优点:杂种优势强、株间一致性强、制种手续简单。缺点:种子生产成本高,有时对环境条件的适应能力较弱。
(二)双交种:有四个自交系杂交获得的杂交种品种称双交种。先配制成两个单交种,再由两个单交种配成杂种,用于生产。优点:杂种种子产量显著提高,制种成本降低,适应性比单交种强。缺点:制种程序比较复杂,杂种的增产率和一致性不如单交种。
(三)三交种:三个自交系杂交获得的杂交种品种称三交种。先用两个自交系配制成单交种,再用单交种作母本,另一个自交系做父本,生产的杂种用于生产。优点;杂种种子产量显著提高,制种成本降低,适应性比单交种强。缺点:制种程序比较复杂,杂种的增产率和一致性不如单交种。
22、何为引种?分为哪几类?
引种就是指把园艺植物资源引入其自然分布以外的地区栽培。分为直接引种和间接引种
23、引种成功的标准是什么?
引种植物必须在引进地的一般栽培条件下,能够正常的生长发育,并可获得与原产地相当的产量
与质量的产品,达到预定的经济效益才叫做引种成功。
成功是不需要特殊的保护设施,就能安全的越冬或越夏,没有降低其经济价值,没有严重的病虫害,能用原来的方法进行繁殖。
24、让你引种,你应该怎样开展引种工作?
一、制定引种计划
(一)阐明引种的必要性(引种的原因)
1、植物自身的价值
2、园林生产中亟待解决的问题
(二)分析引种的可能
1、引种植物的自身因素
(1)生物学因素①年发育周期②对环境条件的要求
注意不同的生态型对环境条件的不同要求(2)目前的自然分布范围
①水平分布②垂直分布③引种成功地(3)系统发育历史
① 起源中心② 次生起源中心③历史分布
2、调查原产地的生态条件
(1)气候条件(2)土壤条件(3)共生环境
3、调查引种成功的生态条件有无小气候的影响
(1)气候条件(2)土壤条件(3)共生环境
4、引进地的生态条件
(1)气候条件(2)土壤条件(3)共生环境
5、确定能否引种和引种方式
二、确定引种植物的品种或种源
(一)引种品种或种源的个数
(二)收集引种材料品种或种源的收集;
(三)检疫工作外来的病原菌,害虫,杂草种子,随引种材料带入引种地区。将给引进地带来危害,必须进行检疫。
三、引种试验(直接引种)
1、种源试验
2、栽培实验
25、我国从国外引种时应特别注意什么?
27、制定选择的标准
一、确定主要目标性状
二、目标性状必须明确具体
三、个性状的当选标准要适当
28、什么式混合选择、单株选择、集团选择?各有什么特点?
(一)混合选择按照某些性状,从一个原始的混杂群体中选出某一性状彼此类似的优良植株,把他们的种子或繁殖材料(鳞茎、根茎、插条、接穗)混合繁殖与对照品种比较鉴定后,用于推广。(1)优点 :①方法简便易行、成本低 ②推广的速度快
(2)缺点:①一次混合选择效果差 ②多次混合选择的选择改进的速度慢
(二)单株选择法从原始群体中选出一些优良单株,分别采种(种子或繁殖材料)、分别繁殖,以株系与对照品种比较鉴定后,用于推广。(1)优点:选择效果好株系内基因型纯合程度大,繁殖的后代不易分离。
(2)缺点:多次单株选择法费工费时,占地面积大,工作程序也比较复杂,成本高。
(三)集团选择法把具有典型性状的植株归纳成若干集团,然后将同一集团植株的繁殖材料混合繁殖,不同集团则分区繁殖,与对照品种比较鉴定后,由于推广。
特点:
1、比混合选择法效果好
2、比单株选择法简便易行
3、一次可获得较多的类型
4、繁殖材料多,便于新品种的繁殖推广。
29、自花授粉植物、异花授粉植物常用什么样的实生选种方式,为什么?
(一)自花授粉植物的选择(自交系品种)
自花授粉植物由于长期自然选择的结果,形成了一种能够自交、而后代的生活力并不显著降低的特殊适应性。
由于这类植物长期自交,其群体中每一个个体的基因型都趋于纯合,即使个别植株由于天然杂交或基因突变形成杂合子,也只需几个世代的自交、后代又很快纯合化了。所以自花授粉植物品种的性状比较稳定,后代分离少,获得定型的品种较快,因此选择的次数和年限均可减少。
常采用:一次混合选择、一次单株选择、一次集团选择即可在生产上推广应用。
自然界异花授粉植物的品种,因其天然杂交率高,品种内单株间基因型各不相同,而且每个单株的基因型也是杂合的。但由于受精的选择性,能使他们保持群体遗传结构的典型性和相对稳定性,因此目前这类园林植物能具有自己的典型性状。
因为异花授粉植物是杂合体,有害的隐性基因常被显性的等位基因所掩盖,自交后有害的隐性
(二)异花授粉植物的选择(群体品种)
性状的个体便出现了,只有这些不良个体从群体中淘汰出去时,才能使品种性状获得稳定,因此对异花授粉植物的选择次数要多于自花授粉植物,通常采用多次混合选择、多次单株选择、多次集团选择。30、怎样提高有性繁殖植物的选择效果?
一、增加群体的性状变异幅度
二、降低入选以增大选择强度
31、简述加速有性繁殖植物选中的进程的措施
一、灵活运用各种选择方法
二、灵活设置铺地
三、提前进入生产试验和区域试验
四、利用保护地栽培和异地栽培加代繁殖进行选择
五、提早繁殖和提高繁殖系数
32、何谓无性繁殖的实生选种?
指从播种的无性繁殖园艺植物 自然授粉的种子所产生的植株中选育优良品种的方法、33、何谓芽变?芽便选中的特点及关键
由顶端分生组织某些细胞的遗传物质发生了变化,而引起的表现型差异叫芽变,(二)芽变选种的特点
1、不能满足复杂的育种目标(与实生选种相比)
2、简便易行,见效快(杂交育种相比)
34、芽变的遗传学基础
1.染色体数目的变异 2.染色体结构的变异(染色体的倒位、移位、缺失、重复是生物进化的重要因子。)
3.基因突变 4.核外遗传物质突变
35、芽变的细胞学基础
1、组织发生层的结构被子植物顶端分生组织有三个相互区分的细胞层,植物的组织都是由这三层细胞分别衍生的,因此这三层细胞叫组织发生层。
2、各组织发生层衍生的组织
L1是表皮层,一层细胞,衍生为表皮,凡是与表皮有关的性状都与L1有关。
L2是皮层原,形成多层细胞,衍生为皮层的外层与胞原组织。叶色、果实的着色、决定突变能否传递给有性后代均与L2有关。
L3是中柱原,形成多层细胞,衍生为皮层的内层,中柱、输导组织。中柱形成不定芽,不定根。根蘖属于不定芽。
3、同质实体:组织发生层三层细胞的遗传物质相同,又叫同质型。5.嵌合体的类型
(1)扇形嵌合体:同一层内细胞的遗传物质不同就叫扇形嵌合体。
(2)周缘嵌合体:层间细胞的遗传物质不同,叫周缘嵌合体。
(3)周缘区分嵌合体:是指同层内有不完全周缘,是一种特别宽的扇形嵌合体,突变细胞形成了大部分,而未变细胞只占有少部分,构成了有限范围的部分皮层。
(1)扇形嵌合体的鉴别和转化
扇型嵌合体的鉴别扇型嵌合体在表现型上是比较容易鉴别的,因为它从不同部位长出的枝、叶、花、果表现为不同的性状。扇型嵌合体的转化
顶端分生组织某些细胞形成的扇形嵌合体,随着植物生长发育的分化,就会形成一个嵌合的芽→枝条,这个嵌合的枝条上形成的腋芽,就因着位置的不同而有3种情况。
A 突变体A类芽子着生在扇形嵌合体的突变部位,表现为突变性状,形成的是周缘嵌合体或是同质实体,受原来扇形嵌合体类别的限制,外扇—外周缘,中扇—中周缘,内扇—内周缘周缘嵌合体在嫁接、扦插繁殖的情况下,表现是稳定的。B 扇型嵌合体(新的)B 类芽子位于变与未变的交界处,表现为镶嵌性状。扇形嵌合体的类型与原来的扇形嵌合体的类型一致,只是其宽窄有所不同。
如果这类芽子的绝大部分位于突变部位,未变只占有极少部分,就形成了周缘区分嵌合体。这种周缘区分嵌合体抽生的枝条,突变部分占有绝对优势,它的表现乍一看也比较稳定,与周缘嵌合体相似,但仍有个别未变部分,着生在这种部位的芽为未变体,无性繁殖时,这种未变体的芽子,仍表现为原有品种的性状。
C 非变体此类芽子着生在枝条的未突变部位,因而形成的腋芽或抽生的枝条表现为原有品种的性状。
36、芽变刚一开始是什么类型的嵌合体表现,以后随着枝条的生长可以衍生出哪几种不同类型的枝条?
芽变刚一开始,就是以扇形嵌合体的形式存在,扇形嵌合体的宽窄取决于突变发生的时期,如果突变发生在芽子发育的早期阶段,这时芽原基细胞的个数少.(例如这一层当时有4个细胞)随着细胞的分裂而形成较宽的扇形嵌合体(1/4),如果突变发
(三)芽变选种的关键是善于鉴别芽变和饰变。
生在芽变发育的晚期阶段,(假如这一层有32个细胞),随着细胞分裂而形成较窄的嵌合体(突变在同一层中只占1/32)。
37、当你发现观赏桃树上呈现嵌合状态的花色变异,你怎样展开芽变选中的工作?
(一)正确确定选种目标
(二)芽变选种的时期 1.目的性状出现期 2.灾害期针对不同的灾害,选择抗性品种
(三)对变异性状的分析1.变异的稳定性
多年表现稳定、无性繁殖表现稳定、不同的环境
条件下表现稳定
2.变异的程度
每一个性状都有一定的变异幅度,不仅数量性状、质量性状也是如此 3.变异体的范围
(四)观测变异的性状 获镶嵌性状的品种
(六)比较试验 较试验。
38、何谓二倍体选择?如何减少二倍体选择? 二倍体选择:又称为体细胞选择诱变得到的扇形嵌合体中,未变细胞吞噬突变细胞的现象。
39、目前最常用的辐射诱变源有哪些?哪一种最常用,哪一种最有前途?
1、紫外线
2、X射线
3、r射线
4、B射线
5、中子
r射线是常用的,中子是最有前途的。
40、太空诱变育种利用太空‘强辐射、微重力、高真空、弱磁场’等因素诱导其产生遗传物质变异,41、离子注入诱变育种离子束诱变育种,利用离子注入机将低能重离子注入植物体,通过离子束能量对植物体的诱变作用而进行的育种/离子注入诱变育种与辐射诱变育种、太空诱变育种相比其优点是: 1.变异频率高.一般比自然突变高1000倍.2.生理损伤小,变异谱宽3.变异稳定快,可缩短育种年限4.具有一定的重复性和方向性5.技术稳定可靠,简便易行
42、一、无性繁殖器官诱变后的处理
(一)VM0―诱变当代的无性繁殖器官称为VM0 应立即嫁接(在植株的优势部位)、扦插或播种定植(要加强管理)。
优良的变异类型的无性繁殖后代进行品种比
(二)VM1―VM0长出的枝条称为VM1不进行选择(因突变与生理损伤不易区别);通过修剪或嫁接,提高上腋(ye)芽的萌发率,减少二倍体选择。
二倍体选择:又称为体细胞选择诱变得到的扇形嵌合体中,未变细胞吞噬突变细胞的现象。其结果是降低了突变率。
(三)VM2VM1上腋芽萌发的枝条或嫁接繁殖的植株称为VM2,是选择的关键世代。根据育种目标进行选择,入选单株进行繁殖;如果复合育种目标的变异呈嵌合状态,要用修剪或嫁接的方法把变异性状分离出来。
(四)VM3VM2上腋芽萌发的枝条或嫁接繁殖的植株称为VM3,把无性系VM3定植,目的性状表现稳定的,可进入品种比较试验。
二、种子诱变后的处理 一)M1 诱变一代的选育
经过诱变处理的种子、长成的植株(或直接照射的实
(二)M2的选育M1植株上收获的种子或种子长成的(五)芽变的分离和繁殖 1.获得性状稳定的品种生植株)2.,称为诱变一代,用M1表示
植株为M2。
(三)M3及其后代各代的选育
1、M3按株系播种
2、M4按株系播种 43.44、细胞工程(体细胞融合育种、原生质体的融合)的应用 对亲缘关系远,难于进行有性杂交的可以通过原生质体培养和体细胞融合,通过创造体细胞杂种将亲缘关系较远物种中的基因资源转移过来,细胞紧密连接~原生质+细胞壁(纤维素)+果胶质
对亲缘关系更远,连体细胞杂交都不可能的物种中的基因资源,则可利用转基因技术!
45、基因工程的作用改良品质,提高抗病虫能力,改善抗逆性,提高光合作用和固氮效率,创建雄性不育材料,延迟成熟与保鲜,选育抗除草剂品种。
46、品种审定是指新选育或新引进的品种由权威性的专门机构对其进行审查,并作出能否推广和在什么范围内推广的决定。品种审定的程序:
一)申报条件二)申报材料的准备三)育种者申报四)品种审定委员会的审定程序五)向国家品种审定委员会申请审定的条件
47、品种登录是指学术权威(个人或者机构)对新品种的进行审批和发表。
品种登录的作用:
(一)保证品种名称的专一性和通用性
(二)是育种者对新品种在学术界的正式发表
(三)为育种界提供研究品种的基础材料 48、1997年10月1日实施了《植物新品种保护条例》。
授予品种权的植物新品种应具备的条件:新颖性、特异性、一致性、稳定性、适当的名称新品种的保护期限:保护期限自授权之日起观赏树木为20年,其它植物为15年
49、良种繁育:对选育出来的优良品种和品系,在保持其优良性状的前提下,采用各种快速、经济、有效的科学方法,进行大量繁殖,作为生产资料向生产上推广的过程。
50、品种退化:是指一个新引入或新选育的品种,经过生产栽培后表现出生活力降低、适应性减退、抗性减弱、产量下降、品质变劣等,因而失去了品种应有的质量水平和典型性,降低了品种的生产价值。
51、生物学混杂:是指由于品种间或种间一定程度的天然杂交,造成被繁殖品种的遗传基础里混入了另一个品种的遗传物质,使其基因型变杂而引起的品种混杂。
防止生物学混杂防止生物学混杂就是避免天然杂交,可采用;
(1)空间隔li良种繁育过程中要有一定的隔离区或高大建筑物进行隔离,避免天然杂交。2)时间隔离是采用一定的措施使同种植物的不同品种花期不相遇而达到隔离的目的52、园艺植物的育种程序:
一、确定育种目标
二、收集资源阶段
制定了明确的育种目标后,应根据育种目标调查、收集保存、研究资源,根据资源的特点,确定育种途径。(引种、直接利用、杂交、诱变的原始材料)
根据拥有资源与育种目标的距离,采用最经济、最有效的途径。
三、选育阶段
外地拥有—直接引种试验(栽)
实生或芽变选种—优株或优良的无性系(结合资源调查完成)
杂交育种—组合育种的株系;优势育种的杂交组合—无性繁殖的无性系
四、比较试验阶段
是育种过程中,评选品系、品种优劣的决定性阶段,它能弥补在育种圃、引种圃、选种圃里鉴定结果的局限性,从而对新品系进行比较全面客观的评价。
(一)品种比较试验—确定新品系(引种品种)有无推广价值。
(二)适应性试验(区域化试验)—确定新品系(引入品种)的适应范围。
五、新品种审定
六、品种登录
七、申请品种保护
八、繁殖推广阶 这个阶段的主要任务是采取一切切实可行的措施,在保证新品种优良性状的前提下,扩大繁殖系数,尽快使新品种在生产上发挥作用。
第五篇:动物遗传育种与繁殖学系
动物遗传育种与繁殖学系
动物遗传育种与繁殖学科是第一批在国内本专业领域被批准设有博士点的国家重点学科,并被批准为全国首批“211”工程项目建设学科。本学科设有国家家禽测定中心、农业部畜禽遗传育种重点开放实验室、动物胚胎生物技术重点实验室─“211”工程建设项目、分子及生化遗传实验室、计算机室、细胞遗传实验室、果蝇与赤拟谷稻实验室、动物繁殖实验室。农业部畜禽遗传育种重点开放实验室:实验室总面积约1000平方米,拥有仪器设备固定资产值人民币约1000万元,其中包括DNA自动测序仪、显微操作仪、脉冲场电泳系统、图像分析系统、工作站计算机等大中型设备。动物胚胎生物技术重点实验室:其中包括低温生物学实验室、显微操作实验室及细胞和分子生物学实验室,拥有显微操作仪系统、PCR
仪、自动冷冻仪、荧光显微镜、腹腔内窥镜、体视镜、CO2培养箱和超净工作台、低温离心机、超低温离心机、Milli-Q超纯水仪等大型进口仪器设备。具备从事数量遗传学、分子遗传学、细胞遗传学、免疫和生化遗传学、家畜繁殖学等领域科学研究所必需的实验条件。可承担所有国家级重点科研项目。主要研究方向有:动物分子数量遗传学;畜禽育种的理论与技术;畜禽遗传资源保存的理论和技术;动物繁殖生物技术。本系现有教职工37人,其中中科院院士1人,教授10人(均为博士生导师,其中1人为长江学者奖励计划特聘教授,3人为国家杰出青年基金获得者),副教授10人。在国际学术团体任职者4人,在国内一级学会任副
理事长以上者2人,在国内二级学会任副理事长以上者7人。近5年本学科共承担国家“973”、“863”、“跨越计划”、自然科学基金、国际合作等各类科研项目60余项,总经费达4100余万元。发表论文400余篇,出版专著和教材15部。获国家科技进步二等奖、国家技术发明二等奖等奖项共15项、国际专利1项、国家专利2项。培养博士45人,硕士50人。设有博士后流动站1个,培养博士后7名。
教改项目:
《家畜繁殖学》校一类课程教改项目建设(2001~2003)
《家畜繁殖学》北京市教育精品教材建设项目(2002~2003)
《动物生殖生理》校研究生重点课程建设项目(2003~2005)
获得美国专利 1项:
DNA markers for pig litter size
获得国家发明专利 2项:
(1)简单高效胚胎玻璃化冷冻解冻方法
(2)一步法胚胎玻璃化冷冻保存 国际合作与交流:
近年来本系人员出国合作研究、进修和参加国际会议50余人次,应邀到国内其他院校和单位作学术报告或讲学或技术指导共40余人次。1997年与国家农业生物技术重点实验室合作成功地举办了动物生物技术国际会议,有近20个 国家的约300名从事动物生物技术的科学家参加了会议。2000年再次与国家农业生物技术重点实验室合作举办了中欧动物生物技术研讨会,有来自10余个国家的约80人参加了会议。2003年12月又与华南农业大学动物科学学院合作成功地举办了动物功能基因组学与体细胞克隆国际会议。来自10余个国家的约30人参加了会议。这些合作研究和学术交流对本系学术水平的提高起到了很大的促进作用,同时也大大提高了本系在国内外的知名度。特聘教授岗位:
本学科在“数量遗传学与动物育种方向”与“分子遗传学与动物育种方向”均设有特聘教授岗位,拟招聘年龄在45周岁以下,能从事科研教学第一线工作;具有博士学位;国内应聘人员应是国家杰出青年基金获得者;国外应聘人员应具有相当于assistant professor职称(需有证书);能胜任本学科核心课程“数量遗传学与
动物育种”或“分子遗传学与动物育种”之一讲授任务的科研工作人员。受聘者将主要从事“数量”或“分子”方向之一领域的科研工作。受聘者的工作目标是:至少在上述的一个研究领域或分支领域中取得世界领先的研究成果。李宁教授作为第一批授聘人员成为我系的特聘教授。动物繁殖研究方向:
动物繁殖研究方向拥有“211”工程建设项目─动物胚胎生物技术重点实验室,其中包括低温生物学实验室、显微操作实验室及细胞和分子生物学实验室,拥有显微操作仪系统、PCR仪、自动冷冻仪、荧光显微镜、腹腔内窥镜、体视镜、CO2培养箱和超净工作台、低温离心机、超低温离心机、Milli-Q超纯水仪等大型 进口仪器设备。目前,主要从事哺乳动物卵母细胞/胚胎玻璃化冷冻保存技术及机理的研究;猪、牛、羊卵母细胞体外成熟、体外受精、体细胞克隆和单精显微注射技术研究;哺乳动物配子发生及早期胚胎发育的分子机理研究;特种动物繁殖生物技术及家畜胚胎移植技术的研究推广。