遗传育种教案_学位论文.docVIP

第一章 概述 教学目的：了解作物遗传育种的性质和任务、发展概况及趋势，掌握遗传与变异的概念、遗传育种的代表性成就。 重点难点： 重点：遗传与变异的概念、遗传育种的代表性成就。 难点：遗传育种的代表性成就。 教学方法：讲授为主，结合多媒体教学。 学时数：2 一、作物遗传育种的性质和任务： （一）性质：是遗传学和作物育种学有机结合的科学，是研究作物遗传和变异规律，改良和培育作物新品种的科学。 1、遗传学是研究生物遗传与变异的科学。遗传与变异是生物界的普遍现象，是各种生物的共同特性，二者又总是同时出现。 生物亲代与子代的相似性叫遗传。俗话说:“种瓜得瓜，种豆得豆。”矮秆小麦品种的后代仍然是矮秆;长毛兔的后代毛仍然长。世界上的生物亿万种，每种生物都具有使其子代保持与亲代相似的本能，从而保持了各种生物的相对稳定。 为什么生物的子代能够发育出与亲代相似的性状呢?简略地讲，是由于生物在繁殖过程中，子代接受了从亲代传下来的成套遗传物质，子代按照这套遗传物质的规定，发育成与亲代相似的各种性状。生物的各种性状，如小麦的长芒与短芒，红粒与白粒;抗锈病与感锈病等都由相应的遗传物质控制着，这种控制各种性状的遗传的基本物质单位，通称为“基因”，例如长芒与短芒基因，红粒与白粒基因，抗锈病与感锈病基因等。基因具有相对的稳定性，因而各种生物的性状也具有相对稳定性。 子代与亲代之间以及子代不同个体之间的相异性叫变异。任何生物或任何品种，其子代写亲代以及子代不同个体之间，既有“大同”,又总是有些“小异”。世界上没有绝对相同的生物个体，也没有绝对不变的物种，其根源就在于生物具有变异的特性。 生物性状的变异，有的能够遗传给后代，叫可遗传的变异;有的不能遗传给后代，叫不遗传的变异。可遗传的变异是由于遗传物质发生变化所产生的变异。外界条件的作用是变异的基本条件，但必须通过生物体遗传物质的变化才能遗传给后代。 例如，我们在营养光照特别好的地方选得了一株穗大粒多的植株，下一年种到一般大田里，一般表现不出上一年那样穗大粒多的性状，这是因为这种变异只是外界条件造成的暂时影响，而没有使遗传物质发生变化的缘故。不遗传的变异在育种上无效，但在良种的丰产栽培方面具有重要意义。 2、作物育种学：研究选育和繁殖作物优良品种的理论与技术的科学。 (二)作物育种学的任务：研究选育和繁育作物优良品种的理论与方法的科学。具体是： l、根据作物性状遗传变异规律，探索利用作物种质资源； 2、选育适应生产发展需要的新品种、新作物； 3、在新品种繁殖和推广中，保持和提高种性。 ()作物遗传育种学的主要内容： 二、作物遗传育种发展 （一）遗传研究方面 遗传学同其他科学一样，也是人们在长期生产活动和科学实验中总结和发展起来的。在古代人们已经注意到生物的遗传变异现象，我国在春秋时代就有桂实生桂，桐实生桐的记载。劳动人民在长期认识自然和生产活动中，还学会了一些改造生物的方法，选出了许多动植物新品种，促进了生产的发展。而生产发展的需要，又推动了人们对遗传变异的探索。 19世纪中叶，西欧一些国家对家畜、家禽和农作物应用杂交的方法选育出了一些优良品种，并对其遗传变异的原理作了一些解释。然而真正科学地对遗传变异进行系统研究是从奥地利的孟德尔开始的。孟德尔利用豌豆为试验材料，经过8年的研究，于1865年发表了著名论文《植物杂交试验》，提出了遗传因子假说，指出生物性状的遗传是由专门的遗传物质遗传因子决定的，而遗传因子是独立存在、独立遗传，从而奠定了遗传学的科学基础。同时提出了遗传因子的分离规律和独立分配规律。但在当时孟德尔的论文并没有引起人们的重视，直到1900年才由荷兰的费里斯、德国的柯伦斯和奥地利的柴马克三人分别在不同地点，以自己的实验证实了孟德尔的试验结果，重新发现了孟德尔遗传定律。这一年被公认为是遗传学作为一间独立的科学建立并开始发展的一年。 对遗传学的形成发展作出突出贡献的还有美国的摩尔根。他和他的同事从1910年起以果蝇为材料，结合细胞学的研究，进一步证实了孟德尔定律，并把孟德尔假设的遗传因子具体落实到染色体上，于1926年发表了著名的基因论，创立了基因学说，提出了基因的连锁与交换规律，这一规律同孟德尔定律合称为遗传的三大规律。摩尔根所奠定的染色体基因学说，被称为经典遗传学。以后遗传学就以基因学说为基础，进一步深入到各个领域，建立了众多的遗传学分支和完整的遗传学体系。 40年代以后，遗传学研究普遍以微生物为材料代替了过去常用的动植物，着重研究基因的分子结构、生理功能以及复制、变异等原理，并证实了遗传物质就是染色体的组成成分--脱氧核糖核酸(DNA)。1953年英国学者克利克和美国学者华特生通过X射线衍射的分析研究，提出了著名的DNA双螺旋结构模型，从而为遗传物质--DNA的自我复制找到了理论依据，明确了基