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生物技術(shù)育種的方法范文1
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);蔬菜育種;應(yīng)用
20世紀70年代以來,生物技術(shù)作為一門高新技術(shù)被應(yīng)用于改造蔬菜作物遺傳特性,為蔬菜育種開辟了一條品種改良新途徑[1]。生物技術(shù)應(yīng)用于蔬菜育種,對育種研究工作起了重要的推動作用,把育種技術(shù)從宏觀水平提高到微觀水平,是生物技術(shù)與蔬菜育種的有機結(jié)合,具有變異多、目的性強、時間短、后代選擇穩(wěn)定快等優(yōu)點,為培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的綠色蔬菜提供新手段。對蔬菜育種的研究和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。
1 現(xiàn)代生物技術(shù)在蔬菜育種中的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)代生物技術(shù)在蔬菜育種中應(yīng)用是指利用生物學原理,對蔬菜遺傳特性進行適當改良,獲得某些適用于人們特殊需要的新品種的一種育種手段。生物技術(shù)育種主要包括細胞工程育種和分子育種等。
1.1 細胞工程在蔬菜育種中的應(yīng)用
細胞工程是以細胞為基本單位,在離體條件下進行人工培養(yǎng)、繁殖或人為地使細胞的某些生物學特性按人們的意志發(fā)生改變 ,從而改良生物品種和創(chuàng)造新品種,加速動物和植物個體的繁殖,或獲得某些有用品種的過程。在蔬菜育種中應(yīng)用最早的生物技術(shù)就是細胞工程育種。目前,細胞工程育種主要包括植物離體培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、人工種子、篩選突變體等幾個方面。
1.1.1 植物離體培養(yǎng)
采用植物離體培養(yǎng)獲得植株是快速繁殖的重要手段。植物離體培養(yǎng)包括胚胎、器官、組織的培養(yǎng)等。組織培養(yǎng)是目前植物細胞組織培養(yǎng)中應(yīng)用最多、最有效的一種快速生產(chǎn)脫毒種苗的手段。
我國于20世紀70年代開始在植物離體培養(yǎng)方面進行研究,目前已有40種以上植物的花粉或花藥發(fā)育成單倍體植株[2]。利用離體培養(yǎng)快速培育純系在作物育種中不僅可以縮短育種年限,加速育種進程,而且可以降低誤選。在大白菜育種工作中,我國科學家采用常規(guī)育種與胚培養(yǎng)相結(jié)合的方法,在授粉后的適宜時期將幼胚取下,進行組培,促使提早萌發(fā),盡早成苗,從而為一年繁殖多代提供了可能。1998年有學者利用小孢子培養(yǎng)技術(shù),建立了完善的大白菜游離小孢子培養(yǎng)體系[3]。
1.1.2 原生質(zhì)體培養(yǎng)
細胞工程的核心是原生質(zhì)體培養(yǎng)。1960年,英國人Cooking在從番茄莖尖細胞分離得到例原生質(zhì)體。后來,美國Malchers用馬鈴薯與無葉綠素的番茄原生質(zhì)體融合得到了體細胞雜種―薯番茄;法國shepard等用馬鈴薯與番茄進行原生質(zhì)融合,得到了能結(jié)出果實的番茄馬鈴薯。我國科學家在蔬菜原生質(zhì)體培養(yǎng)領(lǐng)域也取得很大的進展,連勇、侯喜林、司家剛等利用原生質(zhì)體融合技術(shù)得到了不同植物的雜交品種。
1.1.3 人工種子
人工種子的概念最初是由美國生物學家Murashige 1978年提出的。它是指利用體細胞胚發(fā)生的特征,將能發(fā)育成完整植株的分生組織或植物離體培養(yǎng)中產(chǎn)生的體細胞胚包埋在具有充足養(yǎng)分并具有保護功能的膠囊中形成的在適宜條件下能夠直接在田間播種的顆粒體。人工種子的生產(chǎn)受外界影響不大、節(jié)約資源和育種時間。因此,人工種子技術(shù)在蔬菜育種種植中具有良好的前景。
近年來,我國逐漸加強了對人工種子研究的重視,并將人工種子技術(shù)納入國家高新技術(shù)發(fā)展計劃項目,在一些蔬菜的開發(fā)應(yīng)用上取得了進步。
1.1.4 突變體誘導(dǎo)
物理誘導(dǎo)和化學誘導(dǎo)是突變體誘導(dǎo)的主要手段。紫外線、低能離子、 射線、激光以及空間條件誘導(dǎo)等都屬于物理誘導(dǎo)。化學誘變主要采用烷化劑類、嵌合劑、堿基類似物以及抗生素類等誘變劑進行誘導(dǎo)。我國在航天事業(yè)的發(fā)展,使我國誘變育種試驗研究和植物的細胞學、生理學、分子生物學的機理方面的研究進入列入世界先進水平,目前,許多通過航天搭載誘導(dǎo)突變培育的蔬菜品種已經(jīng)得到廣泛推廣,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。
1.2 分子育種在蔬菜育種中的應(yīng)用
近年來,世界各國都加強了對分子育種的研究,但在實際應(yīng)用中主要以基因工程育種和分子標記輔助育種為主。
1.2.1 基因工程育種
基因工程育種是以植物組織、細胞或原生質(zhì)體為受體系統(tǒng),導(dǎo)入目的基因,改良作物性狀的一種育種方法。該技術(shù)使育種目標更明確、操作更直接、程序更精簡。目前,目前基因工程手段主要用于提高蔬菜作物抗病能力、改良蔬菜品質(zhì)、提高蔬菜作物的抗逆性、培育抗除草劑蔬菜。
1.2.2 分子標記輔助育種
目前,分子育種最重要內(nèi)容是分子標記輔助育種。分子標記一般分為同工酶與DNA兩種標記方法。早在,同工酶標記已經(jīng)出現(xiàn),DNA標記出現(xiàn)于20世紀80年代。分子標記主要應(yīng)用于建遺傳圖譜、基因定位、作物種類和純度鑒定、核心種質(zhì)的構(gòu)建與鑒定、遺傳多樣性的分析、雜種優(yōu)勢的預(yù)測以及輔助選擇育種。
在國家支持下,我國一些科研院所和大學也開展了分子標記輔助選擇在蔬菜育種中應(yīng)用的研究,并取得了顯著的進展。比如,我國對白菜、甘藍以及油菜的基因組測序工作。蔬菜作物測序工作的大規(guī)模展開有利地推進了蔬菜生物技術(shù)育種工作的進行。對蔬菜作物基因的定位、克隆以及優(yōu)良親本的選擇具有重要意義。
2 現(xiàn)代生物技術(shù)在蔬菜育種中的應(yīng)用趨勢
2.1 蔬菜細胞工程育種的基礎(chǔ)研究進一步深化
細胞工程體系日漸成熟,細胞工程育種在新的領(lǐng)域中不斷發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新,工程技術(shù)的質(zhì)量不斷提高。細胞工程育種在大力推廣常規(guī)脫毒和快繁技術(shù)的同時,加快發(fā)展植物快繁生物反應(yīng)器和光自養(yǎng)繁殖技術(shù)。將為種苗業(yè)帶來新的變革。生產(chǎn)微型營養(yǎng)器官的人工種子可能成為最先規(guī)模化應(yīng)用的人工種子技術(shù)。但是,以體細胞胚為繁殖體的人工種子技術(shù)需要進一步研究和完善。應(yīng)用植物細胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物來源的生物產(chǎn)品,盡管目前僅在少數(shù)植物上實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn),但隨著植物細胞工程生物反應(yīng)器技術(shù)的完善,其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步擴大。
2.2 蔬菜育種在分子育種方面將呈現(xiàn)出一定的發(fā)展趨勢
由于新基因的不斷發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)基因作物的不斷增多,因此新基因的挖掘和產(chǎn)權(quán)保護將會被加快,蔬菜育種的進步,僅僅依消耗資源為代價來培育新品種是不現(xiàn)實的。只有將傳統(tǒng)的育種技術(shù)與生物育種技術(shù)更加緊密的結(jié)合起來,才能在育種工作中取得新的進步。因此,分子育種與常規(guī)育種的關(guān)系將會有更加緊密的趨勢。隨著蔬菜栽育種的進步,農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量的增加可成為我國新的經(jīng)濟增長點。科學技術(shù)的發(fā)展,將會使蔬菜品種改良進入分子設(shè)計時代。
3 結(jié)論與建議
生物技術(shù)育種的發(fā)展促進了國內(nèi)外蔬菜育種研究的進步。然而,我們還需做好以下研究工作:
1)進一步研究和利用原生質(zhì)體培養(yǎng)及細胞融合技術(shù);
2)加強分子標記技術(shù)的應(yīng)用;
3)加強花藥、小孢子培養(yǎng)的研究;
4)深化植物基因工程研究。
另外,我們還要不斷加強基礎(chǔ)研究工作,并解決好基因工程與常規(guī)育種的關(guān)系,建立相關(guān)的法規(guī)和條例,并對產(chǎn)品安全性進行評估和監(jiān)控,加強管理和監(jiān)督,加大宣傳力度,使轉(zhuǎn)基因蔬菜有更加廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻
[1] 方智遠.國內(nèi)外蔬菜育種及良種產(chǎn)業(yè)化發(fā)展動態(tài)[J].種子世界,2000(6):2―4.
生物技術(shù)育種的方法范文2
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代生物技術(shù),育種,應(yīng)用
現(xiàn)代生物技術(shù)即生物工程,是以分子遺傳學為核心的現(xiàn)代生物科學技術(shù),它采用先進的科學原理和工程技術(shù)手段,按照人們預(yù)先的設(shè)計,對生物材料進行加工、改造和模擬生物及其功能,為人類生產(chǎn)有益的生物制品、培育優(yōu)良生物品種或提供社會服務(wù)的新興技術(shù)領(lǐng)域。生物工程的內(nèi)容比較廣泛,我的論文主要從細胞工程、基因工程和作物誘變育種等幾個方面闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在育種中的應(yīng)用:
一、細胞工程育種
細胞工程育種是指用細胞融合的方法獲得雜種細胞,這種細胞具有高度分化的能力。對于高度分化的植物細胞仍有發(fā)育成完整植株的能力,保持著細胞的全能性。根據(jù)這個原理近幾年發(fā)展起來一項無性繁殖的新技術(shù)――植物組織培養(yǎng)技術(shù)。
組織培養(yǎng)技術(shù)的具體過程是在無菌條件下,將植物器官或組織(如芽、莖尖、根尖或花藥)的一部分切下來,放在適當?shù)娜斯づ囵B(yǎng)基上培養(yǎng)。這些器官或組織就會進行細胞分裂,形成愈傷組織。在適當?shù)墓庹铡囟群鸵欢ǖ臓I養(yǎng)物質(zhì)與激素等條件下,愈傷組織開始分化,產(chǎn)生出植株各種組織和器官,進而發(fā)育成一棵完整的植株。它的特點是取材少,周期短,繁殖率高,且便于自動化管理。這種技術(shù)在花卉方面已經(jīng)廣泛應(yīng)用并取得可觀的經(jīng)濟效益。
二、基因工程育種
基因工程育種主要指轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種,是采用生物工程技術(shù)將一種生物基因嵌入另一種生物中。到目前為止,植物基因工程已經(jīng)在很多方面有了深入的發(fā)展,下面介紹幾種基因工程育種的方法。
(一)品質(zhì)育種。
品質(zhì)育種主要是以小麥、水稻、玉米等谷類作物為材料加以培育的,因為大多數(shù)谷類作物籽粒蛋白質(zhì)所含氨基酸不夠平衡,人體及飼養(yǎng)業(yè)所必需的賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸等均較缺乏,所含蛋白質(zhì)的數(shù)量及質(zhì)量已不能適應(yīng)日益增加的需要及食品加工業(yè)發(fā)展的要求。經(jīng)過科學家們的精心研究,目前已經(jīng)培育出來的有高產(chǎn)作物、促進健康的食品、生物改良新飼料、含抗疾病物質(zhì)農(nóng)作物、特種轉(zhuǎn)基因棉花和玉米等。
(二)抗性育種。
生物技術(shù)在農(nóng)作物育種和抗病抗逆方面的作用在進行作物品種改良時,主要是是通過增強作物對害蟲或環(huán)境條件(例如干早或土壤鹽漬)的抵抗力、或是通過開發(fā)更高產(chǎn)的植物來增加作物的產(chǎn)量。目前已經(jīng)培育的抗性作物有抗蟲作物、抗病毒作物、抗鹽堿作物、抗旱作物、抗寒作物等。
(三)固氮育種。
有些細菌具有固定游離氮的能力,特別是生長在豆科植物根部的根瘤菌能有效地將游離氮轉(zhuǎn)變可被作物直接吸收利用的氮。后來發(fā)現(xiàn)有近百種固氮微生物能通過固氮酶完成的。所以人們正致力于把其基因轉(zhuǎn)移到其它作物上去,并分離出一些有利于硝鹽吸收和利用的基因,這將大大提高肥料的吸收和利用。
三、誘變育種
人工誘變是指利用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線、激光等)或化學因素(如亞硝酸、硫酸二乙酯等)來處理生物,使生物基因突變。用這種方法可以提高突變率,創(chuàng)造人類需要的變異類型,創(chuàng)造人類需要的變異類型,從中選擇、培育出優(yōu)良的生物品種。
我國在農(nóng)作物誘變育種方面也取得了可喜的成果,培育出了數(shù)百個農(nóng)作物新品種。這些新品種具有抗病力強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用。例如四倍體葡萄、四倍體番茄、含糖量高的三倍體無子西瓜和甜菜等。
另外還有一種太空育種,也叫空間誘變育種,就是將農(nóng)作物種子或試管種苗送到太空,利用太空特殊的、地面無法模擬的環(huán)境如使種子產(chǎn)生變異,再返回地面選育新種子、新材料,培育新品種的作物育種新技術(shù)。太空育種具有有益的變異多、變幅大、穩(wěn)定快,以及高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟、抗病力強等特點。
四、DNA分子標記輔助育種技術(shù)
DNA分子標記輔助育種技術(shù),是通過利用與目標性狀緊密連鎖的DNA分子標記對目標性狀進行間接選擇的現(xiàn)代育種技術(shù)。該技術(shù)對目標基因的轉(zhuǎn)移,不僅可在早代進行準確、穩(wěn)定的選擇,而且可克服再度利用隱性基因時識別難的問題,從而加速育種進程,提高育種效率。與常規(guī)育種相比,該技術(shù)可提高育種效率2-3倍。由于其明顯的優(yōu)越性,該技術(shù)已引起了發(fā)達國家的高度重視。技術(shù)的關(guān)鍵是與重要農(nóng)藝性狀緊密連鎖的DNA分子標記的鑒定。
總之,現(xiàn)代生物技術(shù)取得的進展,促進了作物育種的進程。在育種過程中需要分子生物學家和育種工作者兩者緊密結(jié)合,作到優(yōu)勢互補。分子生物學家需要育種工作者提供更新、更好的作物品種作受體,同時育種工作者需要分子生物學家提供從其他種的動、植物(如細菌、微生物等) 中克隆本品種中沒有的抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等優(yōu)良性狀基因,來改良作物品種。從事常規(guī)育種的科技工作者也可將轉(zhuǎn)基因作物中的優(yōu)良性狀基因,通過雜交手段轉(zhuǎn)育到當?shù)刎S產(chǎn)的主栽品種中,培育適合當?shù)氐呢S產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)作物新品種并應(yīng)用于生產(chǎn)。
參考文獻:
[1]黃大,基因工程正在開辟植物病蟲害防治的新途徑。 植物保護,1999, (1) :33~36。
[2]沈桂芳,蘇寧, 農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢。 生物技術(shù)通報,2001 , (1) :1~5。
[3]王琴芳,薛愛紅,黃大。轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢, 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2000,2 (6) 33~36。
生物技術(shù)育種的方法范文3
[關(guān)鍵詞]生物技術(shù) 現(xiàn)代畜牧業(yè) 影響 應(yīng)用情況
現(xiàn)代生物技術(shù)作為高新技術(shù),已廣泛滲透到現(xiàn)代畜牧業(yè)的各個領(lǐng)域,為解決現(xiàn)代畜牧業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域所面臨的許多重大問題開辟了新的途徑。為優(yōu)秀畜禽品種資源的保護與利用,良種的快速繁育,動物營養(yǎng)與飼料資源的開發(fā)利用,疾病的預(yù)防和診斷治療,以及生物藥品的開發(fā)提供了更加廣闊的途徑,促進了優(yōu)質(zhì)高效現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展。
一、生物技術(shù)在畜禽品種方面的應(yīng)用
以生物技術(shù)保存畜禽品種資源主要有2種途徑。一是利用胚胎和生殖細胞的冷凍技術(shù),這是靜態(tài)保種技術(shù),早在20世紀70年代就有一些國家以冷凍配子(、卵子)和胚胎進行畜禽遺傳資源保存的研究。這種方法保存的優(yōu)點是基因和基因型頻率的變化降到了最低水平,抽樣誤差小,容易控制疫病,保存時間長,保種經(jīng)費少,解凍后種群恢復(fù)快。育種中冷凍配子和活體保種相結(jié)合,可以減輕自然選擇、近交和遺傳漂變對基因、基因型頻率帶來的影響。二是利用分子生物技術(shù)建立畜群、禽群的基因文庫。基因文庫的建立就是利用DNA重組技術(shù)將決定畜禽重要經(jīng)濟性狀的主基因或全部基因整合到某些特殊的基因載體上,然后用這些載體感染宿主細胞,通過宿主細胞的大量增殖構(gòu)建各基因DN段的無性繁殖系(克隆),制備的克隆總體就是該畜禽品種的基因文庫,保存該基因文庫就等于保存了該畜禽品種,通過生物技術(shù)保存了畜禽優(yōu)良品種的性狀,保護瀕臨滅絕的動物。目前,許多發(fā)達國家已建有家畜冷凍庫和胚胎庫,低溫冷凍保存家畜的研究和應(yīng)用在50多年中有很快進展。
利用生物技術(shù)可簡化良種引進方法,胚胎移植與胚胎冷凍技術(shù)相結(jié)合,良種的引進可簡化為冷凍胚胎的引進,不僅運輸方便、檢疫程序簡單、成本低廉,而且后代對引種地生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性和抗病力增強。目前,牛羊胚胎移植與冷凍技術(shù)已成為國際、地區(qū)間良種遺傳資源交流廉價而簡便的方式。
二、生物技術(shù)在動物遺傳育種方面的應(yīng)用
1.利用基因?qū)爰夹g(shù)育種
哺乳動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)(transgenic technique)是基因工程與胚胎工程結(jié)合的一門新興生物技術(shù)。科學家利用基因工程通過一定方法把人工重組的外源DNA導(dǎo)入性細胞或胚胎細胞受體動物的基因組中,或把受體基因組中的一段DNA切除,從而使受體動物的遺傳信息發(fā)生人為改變,生產(chǎn)出帶有外源DN段的動物,并且這種改變能遺傳給后代。它打破種的界限使育種工作可以充分利用所有遺傳變異,有目的、有計劃和有預(yù)見地改變動物遺傳物質(zhì)的組成,生產(chǎn)出優(yōu)良品種的動物。體細胞核移植(somatic cell nuclear transplantation)技術(shù)又稱體細胞克隆,它是利用分化程度較高的體細胞移入去核卵子中,構(gòu)建新合子的生物技術(shù)。在畜牧生產(chǎn)中,運用核移植技術(shù)可以從一枚優(yōu)良胚胎出發(fā),將其培養(yǎng)到多細胞時,通過酶使其分成許多單細胞卵裂球,再把每一個卵裂球的細胞核作為核供體,再將它們移植到去核的受體卵細胞中,使其發(fā)育成一個胚胎,由于所有胚胎的細胞核來自同一枚優(yōu)良胚胎,他們都具有優(yōu)良的潛質(zhì)。通過核移植,可生產(chǎn)許多同質(zhì)胚胎,實現(xiàn)優(yōu)良家畜的無限擴增,最大限度地利用優(yōu)秀母畜的遺傳潛力。
2.提高動物產(chǎn)品的生產(chǎn)性能和質(zhì)量
近年來,各國對家畜生產(chǎn)性能的改良目的是提高家畜肉、奶、毛及其它產(chǎn)品綜合遺傳力。在畜牧業(yè)中,利用轉(zhuǎn)基因手段可以達到改善動物生產(chǎn)性能的目的。在namlner等獲得轉(zhuǎn)基因豬以后,轉(zhuǎn)基因技術(shù)已取得了很大成果。把生長激素或促生長因子基因?qū)爰倚蠡蚪M中,加速生長速度,提高飼料報酬。1985年,科學家第1次將人的生長激素基因?qū)胴i的受精卵獲得成功,轉(zhuǎn)基因豬與同窩非轉(zhuǎn)基因豬比較,生長速度和飼料利用率顯著提高,胴體脂肪率也明顯降低。表達牛生長激素的轉(zhuǎn)基因豬生長速度比對照組快10-15%,飼料報酬提高16-18%,胴體中脂肪下降80%。
3.培育抗病品種
家畜疾病,尤其是傳染性疾病是畜牧生產(chǎn)的大敵,由疾病造成的經(jīng)濟損失約占畜牧業(yè)產(chǎn)值的12%-15%。抗病性能是當前畜禽育種的重要目標性狀,抗病育種的目標是培育出整體免疫力高的品種。目前,已發(fā)現(xiàn)的與免疫相關(guān)的綜合抗病力候選基因為數(shù)不多,主要有MHC和NRAMPl,其中NRAMPl蛋白可抵抗分枝桿菌、沙門氏菌等多種胞內(nèi)寄生病原菌的侵染而發(fā)揮重要免疫功能,對畜禽機體抗病力影響較大,目前已克隆了多種生物的NRAMPl基因。豬瘟是危害養(yǎng)豬業(yè)最嚴重的疾病之一,如果能培育出抗豬瘟病毒的新品種,將對養(yǎng)豬業(yè)做出巨大的貢獻。謝慶閣等設(shè)計合成了阻斷豬瘟病毒復(fù)制的核酸基因,研究了其抗病毒感染的功能,認為該途徑是可行的。此外,對一些種屬特異性的疾病,如果可以從抗該病的動物體中克隆出有關(guān)的基因,并將其轉(zhuǎn)移給易感動物品種,就有希望培育出抗該病的品系。而在對畜禽類病原體基因組結(jié)構(gòu)進行深入研究的基礎(chǔ)上,將病原體致病基因的反義基因?qū)胄笄菁毎骨秩胄笄輽C體的病原體所產(chǎn)生的mRNA不能表達,從而起到抗病作用。
三、生物技術(shù)在動物繁殖方面的應(yīng)用
1.人工授精技術(shù)
自20世紀40年代以來,人工授精技術(shù)蓬勃發(fā)展,已成為家畜品種改良的重要手段。人工授精在奶牛業(yè)的發(fā)展最快,目前多數(shù)國家已普及了對奶牛的冷凍人工授精,把人工授精技術(shù)作為家畜育種和擴繁的有力手段。法國經(jīng)過后裔測定,優(yōu)良種公牛遺傳力的改進每年進展達20%。人工授精與胚胎移植相配合,提高了奶牛的產(chǎn)奶量,減少了飼養(yǎng)頭數(shù),人工授精大大提高了優(yōu)秀種公畜的利用價值。綿羊人工授精僅次于牛、豬的人工授精,近20年來在很多國家也受到了重視。
生物技術(shù)育種的方法范文4
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);棉花育種;應(yīng)用
棉花在我國的經(jīng)濟發(fā)展中是一種主要的經(jīng)濟作物及纖維作物,常規(guī)育種在棉花生產(chǎn)中發(fā)揮了較大的作用,但是在近幾年的棉花育種中對抗蟲、抗旱以及抗黃萎病等方面沒有較大的進展,生物技術(shù)在新材料的創(chuàng)造方面優(yōu)勢較大,發(fā)展速度逐漸加快,也取得了很大進展,為社會經(jīng)濟效益的提升做出了貢獻。
1 生物技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用
1.1 農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用進展
通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)外源基因轉(zhuǎn)化棉花已經(jīng)成為經(jīng)典技術(shù),在至今發(fā)展起來的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)中,農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化占據(jù)主導(dǎo)地位,應(yīng)用最為普遍[1]。在使用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法成功的獲得珂字棉轉(zhuǎn)基因植株之后,這一技術(shù)就在國際上得到了快速的推廣應(yīng)用,進展也很迅速。并且珂字棉中的幾中類型還在還成為了轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炛心J狡贩N,提高了轉(zhuǎn)化效率,但是在實際的轉(zhuǎn)基因棉花材料的應(yīng)用中還需要經(jīng)過系統(tǒng)選育或者雜交選育的方法去進行處理。通過我國科學家的努力,農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)獲得了簡單化及具體化的進步,對技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵點進行了明確,棉花瓶中的規(guī)模化轉(zhuǎn)化體系也得到了快速的、多樣化的建立,實現(xiàn)了不同轉(zhuǎn)基因技術(shù)之間的結(jié)合應(yīng)用,達到了流水線生產(chǎn)的效果,使得棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系更加的高效,顯著的提高了棉花的成株規(guī)模,降低了生產(chǎn)成本。
1.2 花粉管通道技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用進展
花粉管通道技術(shù)屬于我國科學家獨立創(chuàng)造的一種轉(zhuǎn)基因技術(shù),并且在棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)中也應(yīng)經(jīng)取得了很大的突破,這一技術(shù)的發(fā)明首先是通過玉米、小麥、大豆等農(nóng)作物進行實驗的,然后在棉花上進行轉(zhuǎn)移抗枯萎病DNA大片段取得了成功,后來轉(zhuǎn)基因棉花品種植株由謝道昕等人研究完成,隨后科學家又在陸地棉中實驗成功,研究出了具有吐絮集中、高產(chǎn)、耐枯萎及抗逆性強等特點的棉花新品種,稱為湘棉12號。海島棉D(zhuǎn)NA道路陸地棉之后又出現(xiàn)了三種新的棉花品系,隨后轉(zhuǎn)基因抗蟲棉也得到了應(yīng)用,而中國農(nóng)科院棉花研究所的李付廣等人則將雙價抗蟲基因轉(zhuǎn)入到了中棉所23之中,使得雙價轉(zhuǎn)基因材料sGK9708得到了研發(fā)與應(yīng)用。另外,我國還形成了比較完善的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系,花粉管通道技術(shù)在實際的使用中不會因為棉花基因型號而產(chǎn)生不良影響,獨立自主性較強,與國際先進水平相一致,當前我國農(nóng)科院棉花研究所還建立了專門的轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺,利用三種轉(zhuǎn)化技術(shù)每年可以產(chǎn)生六千株的棉花,并且憑借這一技術(shù)獲得了國家科技進步獎項。
1.3 基因槍導(dǎo)入技術(shù)在棉花育種上的應(yīng)用進展
基因槍導(dǎo)入技術(shù)是由美國Cornell大學的JohnSanford等人于1987年研制出的,這是基因槍轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展的開端[2]。商品槍PD S-1000系統(tǒng)最早是由美國企業(yè)推出的,這一技術(shù)的發(fā)展重點在粒子加速系統(tǒng)之中,主要目標就是提升射彈的可控性,就是更加重視粒子運行速度與射入的濃度兩者之間的發(fā)展關(guān)系。基因槍轉(zhuǎn)化技術(shù)不受宿主控制,并且其中的靶受體類型比較多樣化,成了應(yīng)用最為廣泛的一種基因轉(zhuǎn)移技術(shù)類型。現(xiàn)階段,已經(jīng)有很多種類的作物使用這一技術(shù)獲得了轉(zhuǎn)基因植株,比如小麥、水稻等等。這一技術(shù)生命力比較旺盛,具有優(yōu)良的發(fā)展?jié)摿ΑT诿藁ㄓN過程研究中還通過棉花胚性懸浮細胞系當作受體實行轟擊,得到了轉(zhuǎn)化植株,然后又通過莖尖分生組織對棉花受體實施了轉(zhuǎn)化,使得經(jīng)分子檢測的棉花轉(zhuǎn)化植株的研發(fā)獲得了很大的成功,最終獲得了可以進行育種的海島棉與多種陸地棉的轉(zhuǎn)化植株,轉(zhuǎn)化率大約在百分之0.027到百分之0.22之間。科學家還通過基因槍技術(shù)將抗棉鈴蟲、抗蚜蟲及抗旱等基因轉(zhuǎn)入到了國產(chǎn)的棉花品種之中,使得轉(zhuǎn)基因棉花品種增加了育種價值,中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所還實現(xiàn)了基因槍轟擊轉(zhuǎn)化體系的建成,提高了植株的轉(zhuǎn)化率。
2 生物技術(shù)在棉花育種中存在的問題及對策
目前棉花生物技術(shù)研究主要集中于幾個方面:其一是無選擇標記轉(zhuǎn)化技術(shù),可避免抗抗生素基因的負面影響;其二是棉花內(nèi)源基因的克隆與應(yīng)用,主要用于棉花纖維品質(zhì)改良與棉酚等次生代謝物的生物降解[3]。融合基因的手段實現(xiàn)基因克隆并投入應(yīng)用,這樣做的目的主要是提升棉花生產(chǎn)的商業(yè)價值,現(xiàn)階段棉花育種技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進步,但是其中仍然存在一些不足之處,需要找出相應(yīng)的解決對策,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
首先,應(yīng)該做的就是對已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化的基因進行不斷的改進,現(xiàn)階段棉花育種中使用的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉只能對紅鈴蟲及棉鈴蟲等有限的害蟲產(chǎn)生抗性,但是對其他害蟲,比如棉葉螨、煙粉虱及棉蚜等都不能產(chǎn)生相應(yīng)的抗性,在抗蟲棉的種植中,人們會相對的減少農(nóng)藥的使用次數(shù),所以對以上的害蟲的治理效果也會明顯下降,加重了這些種類的害蟲對棉花生產(chǎn)造成的危害,因此,需盡快的研究出有價值的配套綜合防治科技。現(xiàn)階段的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植時間能夠一定程度的進行延長,種植面積也在增加,所以棉鈴蟲產(chǎn)生的抗性也會逐漸的增強,針對這一情況,可通過尋找與篩選廣譜抗蟲基因結(jié)合特異啟動子的使用,利用轉(zhuǎn)多基因抗蟲棉等手段去解決其中的問題。
其次,目前已經(jīng)克隆的與棉花相關(guān)的基因和元件數(shù)量非常多,但是其中具有良好的應(yīng)用價值的基因數(shù)量卻是少之又少,得到實際應(yīng)用的主要有Bt類以及抗除草劑類的棉花種子,其它方面的比如抗旱、抗黃萎病等類型的基因還是不能從實驗室真正的應(yīng)用到農(nóng)田生產(chǎn)之中。針對這一問題,生物技術(shù)研究人員應(yīng)該注重對外源基因進行構(gòu)建、轉(zhuǎn)化等內(nèi)容的探究與實驗。針對Bt抗蟲棉這類棉種來說,它屬于一種單基因的性狀,應(yīng)用時間不斷增加的情況下,棉鈴蟲及紅鈴蟲等害蟲體內(nèi)就會隨之出現(xiàn)抗Bt的群體,雙價抗蟲棉即使具備較高的抗性,其在以后出現(xiàn)棉鈴蟲抗性群體也是不可避免的,所以需要針對這種抗性喪失的問題加強研究,可以通過尋找與篩選廣譜抗蟲基因結(jié)合特異啟動子的方法,對轉(zhuǎn)多基因抗蟲棉等技術(shù)進行充分的應(yīng)用。
最后,就是積極促進基因工程和常規(guī)育種的結(jié)合發(fā)展,在生物技術(shù)發(fā)展中應(yīng)該意識到,基因工程并不能解決所有棉花育種中存在的問題,實際上它只是一種人工合成的新型材料,應(yīng)用之前也需要用常規(guī)育種的手段對其可靠性進行檢驗,所以,植物基因技術(shù)需要與常規(guī)育種技術(shù)相結(jié)合發(fā)展,通過大田試驗將轉(zhuǎn)基因植物良好的基因不間斷的遺傳給后代,這樣才能獲得棉花育種的可持續(xù)發(fā)展與增產(chǎn)。
3 結(jié)束語
生物技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用獲得了不錯的效果,對棉花育種工作的發(fā)展提供了很大的幫助,以后的發(fā)展趨勢也非常可觀,但是同時也應(yīng)該看到生物技術(shù)在推廣應(yīng)用中具有的局限性,為了達到生物技術(shù)的充分利用,為棉花育種工作提供更優(yōu)良的技術(shù)支持,就需要將生物技術(shù)與常規(guī)棉花育種技術(shù)相結(jié)合使用,這樣才能將生物技術(shù)的潛力充分的在棉花育種中發(fā)揮出來。
參考文獻
[1]李付廣,劉傳亮.生物技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用[J].棉花學報,2007,5:362-368.
[2]趙興華,渠云芳,黃晉玲.分子標記技術(shù)在棉花育種中的應(yīng)用[J].山西農(nóng)業(yè)科學,2011,6:611-615.
生物技術(shù)育種的方法范文5
關(guān)鍵詞:玉米;特性;栽培
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們的生活水平不斷提高,醫(yī)療衛(wèi)生條件也不斷改善,世界人口數(shù)量呈現(xiàn)不斷上升的態(tài)勢,民以食為天,因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須要提高產(chǎn)率,保證食品安全,滿足人們的需求。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得了很大的進步,玉米育種技術(shù)也處于不斷的研發(fā)與優(yōu)化中,但是人口的增加給耕地和水資源等形成了很大的壓力,因此研究人員還需不斷提高玉米育種技術(shù),優(yōu)化作物品質(zhì)。
1 常規(guī)育種方法
以往我國玉米種植一直選取農(nóng)家品種,隨后開始進行自交系選育和組配雜交種,在解放之后,我國玉米育種技術(shù)得到了大力的扶持,得以順利展開,群眾性的良種評選運動使我國獲得了較為優(yōu)良的玉米種子。隨后,玉米種植中的雜交優(yōu)勢逐漸引起了人們的重視,中央農(nóng)業(yè)部進行了全國性的玉米改良計劃,去雄選種結(jié)合人工輔助授粉技術(shù)先后在全國各地普遍開展。我國是農(nóng)業(yè)大國,玉米是我國主要的農(nóng)業(yè)作物之一,全國各省展開了競爭,爭相培育出了優(yōu)良的玉米品種,為全國性的玉米改良運動做出了很大的貢獻,大大增加了我國的糧食產(chǎn)量。此后,玉米綜合雜交品種陸續(xù)推廣,逐步取代了品種間雜交種,開創(chuàng)了我國玉米雜交育種的新紀元,極大地提高了玉米產(chǎn)量,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,玉米育種技術(shù)取得了很大的發(fā)展,跟多的玉米育種新技術(shù)逐漸涌現(xiàn),為我國糧食產(chǎn)量的提高做出了很大貢獻。
2 生物技術(shù)在玉米育種中的應(yīng)用
2.1單倍體育種技術(shù)的發(fā)展與成就
單倍體育種是生物技術(shù)應(yīng)用于玉米育種的一大表現(xiàn),可以加速培育玉米自交系,單倍體育具有自身的獨特性,育種速度快,方法簡便,成本低,相比于傳統(tǒng)育種方式具有很大的優(yōu)勢,這種生物育種方式是通過人工誘導(dǎo)單倍體植株,使植株純合,從而使玉米植株表現(xiàn)出人們需要的特性,可以很大地提升作物產(chǎn)量。在單倍體育種技術(shù)上,我國與發(fā)達國家之間存在很大的差距,但是經(jīng)過多年的努力,這種差距正逐漸縮小,在玉米育種領(lǐng)域,單倍體育種是一種十分重要的生物育種方式,具有廣闊的應(yīng)用前景。
2.2轉(zhuǎn)基因育種
隨著生物技術(shù)的發(fā)展,我國基因工程獲得了很大的技術(shù)支持,迎來了發(fā)展機遇。在遺傳育種工作中,采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育作物新品種已經(jīng)逐漸走向成熟,這種育種方式是采用“分子手術(shù)刀”對玉米植株的DNA鏈進行切割,再將外源基因?qū)胧荏w系統(tǒng),再將外源基因縫合到受體細胞的DNA鏈上,并經(jīng)過培育,使外源基因整合到受體基因組DNA上,并最終得以表達。植物轉(zhuǎn)基因工程可以培育出新型的植物品種,可以定向地改變植物的性狀,這種育種方式可以打破物種界限、克服有性雜交障礙,可以在極短的時間內(nèi)創(chuàng)造遺傳變異,是玉米育種中較為快捷的育種方式。我國轉(zhuǎn)基因育種起步較晚,經(jīng)過長期的發(fā)展,其生物育種技術(shù)已經(jīng)較為成熟,具備了一定的生產(chǎn)能力,在轉(zhuǎn)基因育種領(lǐng)域,我國已經(jīng)可以采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、基因槍法和花粉管通道法進行外源基因的導(dǎo)入。
3 誘變育種
3.1電離輻射誘變育種
誘變育種培育作物新品種是利用基因突變,使植株產(chǎn)生新的性狀,但是誘變育種的突變是不定向的,植株發(fā)生突變后表現(xiàn)的性狀不可預(yù)知,而且誘變過程不可逆。目前,我國已經(jīng)成立了全國性的研究體系,在多個省市都建立有原子能利用研究室,研究人員采用電離輻射誘導(dǎo)玉米植株發(fā)生突變,取得了一定的成果,普通玉米骨旅9號和野生近緣屬有稃玉米雜交,自交一代后的S1種子用鈷60-C射線照射,經(jīng)自交選擇育成優(yōu)良玉米自交系丹340和丹360。這是我國目前運用最為廣泛的玉米自交系之一。
3.2空間誘變育種
隨著航天技術(shù)的發(fā)展,空間誘變生物育種技術(shù)獲得了發(fā)展。將玉米植株置于太空強宇宙射線、真高空、重離子、微重力、交變磁場等環(huán)境下,可以使種子發(fā)生突變,研究人員從中定向選擇,經(jīng)培育便可得到優(yōu)良的玉米新品種。空間誘變育種相比于物理誘變育種以及化學誘變育種具有優(yōu)勢,這種誘變方式能夠綜合多種誘變因素使植株發(fā)生大幅度變異,提高植株的突變率,并可獲得較多的有益變異,培育周期短,可以加快玉米育種進程。
4 結(jié)語
從建國以來,我國的玉米育種技術(shù)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展,取得了不小的成就,展示了玉米育種技術(shù)的蓬勃發(fā)展,但是我國的每一種育種技術(shù)都存在一定的局限性,阻礙了自身的發(fā)展與推廣,因此政府以及科研單位需要加大重視力度,投入更多的人力、物力、財力,對比并總結(jié)每一種玉米育種技術(shù)的優(yōu)缺點。隨著科學技術(shù)的進步,玉米育種定會獲得更大的技術(shù)支持,定會發(fā)展的春天。
參考文獻:
生物技術(shù)育種的方法范文6
關(guān)鍵詞 家畜育種學 課程建設(shè) 教學方法
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
加強本科生的課程建設(shè),提高教學質(zhì)量是本科院校的重要任務(wù)之一。 家畜育種學是動物科學專業(yè)本科生的一門主干必修課程,在動物科學專業(yè)的課程體系中起著承前啟后的作用,對構(gòu)建動物科學專業(yè)知識體系起著重要作用。家畜育種學是研究改良家畜遺傳素質(zhì),提高生產(chǎn)性能水平,培育新品種和品系,通過雜交利用雜種優(yōu)勢,高效優(yōu)質(zhì)地生產(chǎn)量多質(zhì)優(yōu)的畜產(chǎn)品的理論、技術(shù)和方法的一門科學。然而,由于課程內(nèi)容比較抽象、枯燥,內(nèi)容較難,如果加上所用教材舉例少,計算比較多等會導(dǎo)致學生的學習興趣不高,教學效果不理想。此外該課程需要學生具有較好的數(shù)量遺傳學、統(tǒng)計學、計算機、線性代數(shù)等課程的較好基礎(chǔ),而且要求學生能夠及時了解生物技術(shù)新知識、新技術(shù)。鑒于這些問題的存在,教學現(xiàn)實給家畜育種課程提出了尖銳的難題,即如何提高家畜育種學課程的教學效果,使家畜育種課程的抽象內(nèi)容變得簡單化、形象化,達到知識性、趣味性和實用性共享。本文作者通過對該門課程的學習與教學實踐,對本科生家畜育種課程教學提出一些自己的看法與建議,希望能有益于今后該門課程的教學。
1 家畜育種學前期課程
1.1 家畜育種學前期課程
動物遺傳學、生物統(tǒng)計學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、計算機技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)等均是家畜育種學課程的前期必修課程。任課教師在課程間隙,應(yīng)與學生探討如何將與統(tǒng)計學、數(shù)量遺傳學、動物遺傳學、分子生物學中與家畜育種相關(guān)的知識加以復(fù)習和靈活運用,從而找到解決家畜育種各類問題的方法。由于數(shù)量遺傳學的誕生本身就是多學科交叉滲透的結(jié)果,在此主要介紹數(shù)量遺傳學和生物技術(shù)在家畜育種課程中的重要作用。
1.2 數(shù)量遺傳學及其發(fā)展
數(shù)量遺傳學是遺傳學原理與統(tǒng)計學方法相結(jié)合研究群體數(shù)量性狀遺傳與變異規(guī)律的一門遺傳學分支學科,迄今為止的動物育種方法基本上是以數(shù)量遺傳學為理論依據(jù)的“數(shù)量遺傳學方法”,即根據(jù)數(shù)量遺傳學的原理和方法,對畜禽進行適當?shù)倪x種選配,以提高育種群體的優(yōu)良基因頻率,降低不良基因頻率。近幾十年畜禽生產(chǎn)水平的提高,很大程度上應(yīng)歸功于遺傳參數(shù)和育種值估計準確性的提高。在數(shù)量遺傳學后來的發(fā)展過程中,它又不斷地與計算機技術(shù)、分子生物學及其他生物技術(shù)相結(jié)合,從而使其得到了較快的發(fā)展。可以預(yù)見,在相當長時期內(nèi)數(shù)量遺傳學還將是動物育種的主導(dǎo)方法。因此,要想學好家畜育種學,必須具有良好的數(shù)量遺傳學基礎(chǔ)知識。
1.3 生物技術(shù)
動物育種有關(guān)的現(xiàn)代生物技術(shù)包括胚胎工程技術(shù)、動物克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)和DNA 標記輔助技術(shù)等。加上胚胎工程( 育種) 技術(shù)和動物克隆技術(shù),則構(gòu)成動物分子育種的基本技術(shù)框架。生物技術(shù)育種作為一種新的育種技術(shù)或方法,在家畜育種中已經(jīng)顯示出了廣闊的應(yīng)用前景,相關(guān)的理論體系已經(jīng)建成,為此要及時學習掌握相關(guān)技術(shù)與方法。
2 教材
2.1 要有正確的指導(dǎo)思想
教材是育種學課程建設(shè)的重要內(nèi)容。教材內(nèi)容要緊密結(jié)合我國國情,適合我國畜禽實際生產(chǎn)情況,學生通過學習后能夠在生產(chǎn)上用得上。而且內(nèi)容要編得通俗易懂,學生即使通過自學也能夠弄懂。淺顯易懂的教材不代表知識不新穎,如果把教材詞句編寫的晦澀或一個長句子里有大量難以理解的專業(yè)術(shù)語,將會對學生的理解造成很大的障礙。而且教材中要多舉例,簡單易懂的例子有助于很好的理解。另外在編寫教材是還要注重實用和對學生能力的培養(yǎng)。有了這樣的一本好教材將可以起到事半功倍的作用。
2.2 及時結(jié)合該領(lǐng)域的新成果、新技術(shù)、新方法
即課程內(nèi)容要結(jié)合一個“新”字,也將本學科新的研究成果如重要經(jīng)濟性狀的分子生物學檢測方法、標記輔助選擇、最新動物保種理論及時地補充進去。使學生能及時了解本學科的發(fā)展趨勢與動態(tài)。教學內(nèi)容的改革不僅促使學生在課堂上認真聽講,而且能推動學生在課余時間利用互聯(lián)網(wǎng)搜索家畜育種中應(yīng)用的新技術(shù)和新成果,理論和實踐的有機結(jié)合提高了學習興趣。因此, 在家畜育種課程建設(shè)上亦應(yīng)該不斷地更新,不斷地增添新內(nèi)容。以使家畜育種課程內(nèi)容跟上當前國內(nèi)外家畜育種科學進展水平。可將所在學校學科在家畜育種中所取的成果等內(nèi)容由重要學術(shù)帶頭人領(lǐng)銜主講或串講,介紹給學生,通過案例介紹給學生,對激發(fā)學生專業(yè)興趣、了解學科前沿動態(tài),增加專業(yè)積淀具有重要意義。
2.3 實驗內(nèi)容的安排
選擇一本好的實驗實習指導(dǎo)書對學好家畜育種學課程也很重要。學生除了要學習了解和掌握育種學的先進理論和先進技術(shù)外,還需具有比較熟練的操怍技術(shù)與技能。可將育種學中需要操作或需要大量計算的內(nèi)容安排到實驗內(nèi)容里面,結(jié)合生物技術(shù)的發(fā)展要增多操作內(nèi)容,加大操作技術(shù)比例,使學生真正達到理論與實踐的結(jié)合。欲達到此目的須在課程中增加實踐內(nèi)容,讓學生多看、多練、多干,方能將理論知識轉(zhuǎn)水為基本技能。此外對于理論課時少的學校,可重點將計算量大的內(nèi)容放入到實驗內(nèi)容里面,這樣可利用充足的實驗課時引入了計算的具體實例,讓學生們積極參與計算的分析和探討中從而提高教學的效率。
3 教學方法
3.1 實例教學法
我們每個人在理解原理和復(fù)雜的理論時都有犯難的時候,有時候反復(fù)地推導(dǎo)和重復(fù)地學習也難以理解,這個時候一個恰當?shù)睦訒屛覀冇小傲祷饔忠淮濉钡捏@喜。家畜育種課程中理論性強、計算多、原理多,單從公式的推導(dǎo)、語句描述來說理解起來有一定的難度,像類似這樣的課程,舉例會起到事半功倍的效果。
3.2 發(fā)揮學生的主體作用
我們的教學實踐告訴我們,開展啟發(fā)式、參與式、研究式教學可充分發(fā)揮學生的主體作用,大大地提高教學效果。
實施啟發(fā)式教學,要求教師應(yīng)成為教學活動的設(shè)計者和學生學習的引導(dǎo)者,通過教學活動的科學設(shè)計,使學生由被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃铀伎颊撸詫W生為主體,將課堂主動權(quán)交給學生,真正發(fā)揮學生在學習中的主體作用。比如在種、品種概念的講解中,畜禽品種保存方法方面我們都可以設(shè)置多樣的問題讓學生開動腦筋,真正地通過思考來得到答案。
教學與科研相結(jié)合是把科學研究當作教育的結(jié)合點,鼓勵本科生盡早參與科研活動與生產(chǎn)實踐,充分發(fā)揮他們豐富的想象力和創(chuàng)造力,開發(fā)他們的科研潛力。因此,利用學校的科研條件和資源,使學生在學習家畜育種學課程的同時參與科研工作,這樣既培養(yǎng)了學生的科研能力,提高了學生的科研興趣,也加深了對本課程內(nèi)容的理解,使學生們對家畜育種生產(chǎn)產(chǎn)生濃厚的興趣。
互動教學可活躍課內(nèi)外學習氣氛,增強學生學習的主動性,提高學生查詢資料、組織資料等各方面的能力。在家畜育種學的教學實踐中,可選擇部分專業(yè)雜志報道較多的章節(jié)內(nèi)容,如家畜遺傳資源多樣性、分子生物技術(shù)在家畜育種中的應(yīng)用等等內(nèi)容讓學生查資料和備課,并讓學生通過PPT的形式走上講臺講解。通過這種方式不僅提高了學生學習的積極性與主動性,而且還培養(yǎng)了膽量、查閱資料及語言表達能力,為今后的工作奠定了基礎(chǔ)。
3.3 教學手段的多樣化
由于現(xiàn)代多媒體教學具有信息量大、快捷、高效、生動等優(yōu)點,好的課程課件還具有圖文并茂、提綱攜領(lǐng)、引導(dǎo)思維的特點,尤其對于家畜品種、品系的了解更為直觀,多媒體教學目前已成為師生共同認同的現(xiàn)代教學手段。但家畜育種學這門課程中有大量的計算,比如選擇指數(shù)的制定、育種值估計、近交系數(shù)計算等重要理論學習中涉及大量復(fù)雜的計算公式,因此,對于這部分內(nèi)容的講解要充分利用黑板、粉筆為計算和講解提供的方便,將多媒體教學與傳統(tǒng)黑板粉筆有機結(jié)合起來,二者相輔相成可提高教學的效果。
除了多媒體教學和板書結(jié)合之外,對于復(fù)雜的計算過程可通過結(jié)合計算機軟件來解決,大量復(fù)雜的計算有時候容易讓學生厭倦并使其走入一個誤區(qū),一些數(shù)學基礎(chǔ)不好的學生更會失去學習的興趣。比如個體遺傳評定――BLUP 法的計算在實際中的應(yīng)用也是借助計算機來完成的,在課堂上要涉及許多矩陣運算,費時費力,如果課時再少的話,不借助計算機則很難講解。我們完全可以在教學過程中將種豬育種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(GBS)搬上課堂,能夠很好地解決課堂講授的難題,學生在掌握了這一軟件的應(yīng)用時對于今后的生產(chǎn)實踐也很重要。
要上好《家畜育種學》這門課程,除了以上提到的幾點之外,還需要在教學內(nèi)容、師資隊伍、教學條件建設(shè)等方面進行不斷地改革與探索,教師團隊成員要不斷提高自身的理論實踐水平,建立起系統(tǒng)全面、反映學科前沿的家畜育種學教學新體系,從而為國家培養(yǎng)更多動物育種方面的人才。
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