從雜交育種到基因工程
早在多年前,我國(guó)勞動(dòng)人民就用馬和驢交配而獲得體力強(qiáng)大、耐力好的雜種──騾,首創(chuàng)了利用雜種優(yōu)勢(shì)的先例。雜種優(yōu)勢(shì)在植物中更是非常普遍的現(xiàn)象。為什么雜交種f1會(huì)有優(yōu)勢(shì)呢?這是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題,人們從多個(gè)方面對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了研究。一種比較通俗的解釋是:一般來(lái)說(shuō),多數(shù)顯性基因有利于個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育,而相對(duì)的隱性基因不利于生長(zhǎng)和發(fā)育。通過(guò)雜交,親本雙方帶入子代雜合子中的顯性(有利)基因掩蓋了隱性(有害)基因,因而表現(xiàn)出有利于生長(zhǎng)發(fā)育的雜種優(yōu)勢(shì)。
雜交育種通常是指把不同遺傳類型的動(dòng)物或植物進(jìn)行交配,使優(yōu)良性狀結(jié)合于雜種后代中,通過(guò)培育和選擇,創(chuàng)造出新品種的方法。它是動(dòng)植物育種工作的基本方法之一。在雜交育種中應(yīng)用最為普遍的是品種間雜交(兩個(gè)或多個(gè)品種間的雜交),其次是遠(yuǎn)緣雜交(種間以上的雜交)。
生產(chǎn)上,常常把用雜交方法培育優(yōu)良品種或利用雜種優(yōu)勢(shì)都稱為雜交育種,事實(shí)上,兩者之間是有區(qū)別的。雜交育種過(guò)程就是要在雜交后代眾多類型中選留符合育種目標(biāo)的個(gè)體進(jìn)一步培育,直至獲得優(yōu)良性狀穩(wěn)定的新品種。雜交育種不僅要求性狀整齊,而且要求培育的品種在遺傳上比較穩(wěn)定。品種一旦育成,其優(yōu)良性狀即可相對(duì)穩(wěn)定地遺傳下去。雜種優(yōu)勢(shì)則主要是利用雜種f1代的優(yōu)良性狀,而并不要求遺傳上的穩(wěn)定。作物育種上就常常在尋找某種雜交組合,通過(guò)年年配制f1代雜交種用于生產(chǎn)的辦法,取得經(jīng)濟(jì)性狀,而并不要求其后代還能夠保持遺傳上的穩(wěn)定性。
2、太空育種簡(jiǎn)介
太空育種主要是利用返回式衛(wèi)星和高空氣球所能達(dá)到的空間環(huán)境,通過(guò)強(qiáng)輻射、微重力和高真空等條件誘發(fā)植物種子的基因發(fā)生變異的作物育種新技術(shù)。經(jīng)歷過(guò)太空遨游的農(nóng)作物種子返回地面后再進(jìn)行種植,不僅植株明顯增高增粗,果型增大,而且品質(zhì)也得到提高。
我國(guó)從1987年開始太空育種。1987年8月5日我國(guó)發(fā)射的第9顆返回式衛(wèi)星首次搭載了青椒、小麥、水稻等一批種子,開始了我國(guó)太空育種的嘗試。至今,我國(guó)已先后8次進(jìn)行了太空育種試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)太空育種的青椒、番茄、黃瓜、水稻等作物,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗病性強(qiáng)。美國(guó)曾進(jìn)行過(guò)玫瑰的太空育種,希望獲得玫瑰油產(chǎn)量高的突變體;俄羅斯曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)圣誕樹的太空育種,現(xiàn)在大面積種植在西伯利亞和哈薩克斯坦地區(qū),從太空回來(lái)的圣誕樹長(zhǎng)得非常高大。
【板書設(shè)計(jì)】第6章 從雜交育種到基因工程
第1節(jié) 雜交育種和誘變育種
一、選擇育種:利用自然條件下的生物變異,汰劣留良,長(zhǎng)期選擇,培育優(yōu)良品種。
二、雜交育種三、誘變育種
【設(shè)計(jì)思路】
由于很多內(nèi)容學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)如基因的自由組合定律、基因突變以前都學(xué)過(guò),所以我采用采用溫故知新—雜交育種的技術(shù)方法—誘變育種的技術(shù)方法—知識(shí)擴(kuò)展—總結(jié)的方法來(lái)講授新知識(shí)。本節(jié)課的設(shè)計(jì)也能把理論與實(shí)踐充分地結(jié)合在一起,例如在雜交育種技術(shù)的學(xué)習(xí)中,教師舉例:利用高抗和矮感的小麥來(lái)設(shè)計(jì)如何出矮抗的小麥。通過(guò)學(xué)生的動(dòng)手操作,使知識(shí)更能貼近生活,學(xué)以致用。課程改革的目標(biāo)要求教師應(yīng)具備對(duì)知識(shí)體系熟練,應(yīng)對(duì)課堂教學(xué)要自如,教學(xué)中注重學(xué)生的差異性。在教學(xué)中教師能注重學(xué)生的差異性,例如在雜交育種的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中,大部分同學(xué)不太理解最后得到矮抗的比例,教師能放慢教學(xué)一步步解釋。同時(shí),該教師教態(tài)自然、隨和,給學(xué)生以親近的感覺。