备课素材：太空育种的筛选--高一下学期生物人教版必修2.docx

太空育种的筛选2022年4月26日16时，神舟十三号载人飞船返回舱在京完成开舱，航天育种产业创新联盟等单位搭载的作物种子顺利出舱，河源市东源县涧头镇大往村的花生种子位列其中，将返回河源培育。这是广东省首次在当地选种并回到当地培育的航天育种科研活动。飞船上搭载的种子，回来后要经过4代以上的筛选。那么，太空育种如何完成4代以上的筛选？育种就是要培育出新品种，育种可分为杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、转基因育种等多种形式。不论是采用什么手段进行育种，都要在基因上对作物进行改动。太空育种，也称空间诱变育种，就是将农作物种子或试管种苗送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的环境(高真空，宇宙高能离子辐射，宇宙磁场、微重力、弱地磁等综合因素）诱变农业生物遗传改良，使种子产生变异，再返回地面选育新种子、新材料，培育新品种的作物育种新技术。从而培养出产量更高、质量更好、抗逆性更强的农作物品种。太空育种具有有益的变异多、变幅大、稳定快，以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点。其变异率较普通诱变育种高3-4倍，育种周期较杂交育种缩短约1倍，由8年左右缩短至4年左右。迄今为止，我国已先后20余次利用返回式卫星和神舟飞船，搭载了上千种作物种子和微生物菌种，获得了大量新性状品种，并大规模在农业生产中推广应用。神舟飞船上我们多次搭载了玉米、辣椒、茄子等种子，回来后要经过4代以上的筛选，选出其中有价值、有推广前景的种子，然后再选优质种子杂交，性能稳定后再进行区域试验和生产示范，才有可能从中培育出太空蔬菜。与普通蔬菜相比，太空蔬菜的维生素含量更高、抗病性更强、产量更大，如今它们已走上百姓餐桌。除了农作物种子外，太空搭载还有科研设备，进行了微重力环境下空间生命科学、空间材料、空间制药和物理等领域的实验，尤其在载人飞行中，航天员还开展了航天医学相关空间试验等，产生了一些新药品种等。以小麦为例，太空育种有如下几步：第一步：第一代种子观察。通过飞行器搭载回来的种子叫做第一代种子，将其全部种下去。第一代植株有时也会表现出一些生理变异性状，但科研人员只是观察记录下来，不做任何筛选。第二步：第二代种子优选。将经过第一代所收获的种子全部再种下去，长出来的叫第二代种子。再开始进行选择，例如筛选变矮秆的，以便增强抗倒伏性能；筛选穗子变大的，以提高产量；筛选变早熟的，以提早收获期等等。变异是随机的，有的变好，有的变差，根据育种目标进行定向选择。第三步：第三代种子稳定性观察。将第二步筛选的种子继续播种，查看这些突变性状是否真正能够稳定遗传。第四步：群体比较和异地试种。对具有遗传稳定性的种子进行一定规模的群体比较试验，以及多省市异地试种鉴定，以确定其在不同环境下是否都能表现出优良性状。例1、我国的太空育种已有十多年的历史，但太空动物育种还是第一次。“神舟”三号飞船上首批搭载的某纯乌鸡品种在太空中围绕地球转了108圈，共在太空飞行了7天。“神舟”三号上选用的纯乌鸡品种以及该育种方式所依据的原理分别是（    ）A.受精的鸡蛋基因突变B.未受精的鸡蛋染色体变异C.幼鸡基因突变D.受精的鸡蛋基因重组解析：基因突变发生在DNA复制的时候，所以对生物材料进行诱变处理时，通常选择植物萌发的种子、动物的受精卵，以使将来发育成的个体，能将其有利变异遗传给后代。太空育种属于诱变育种的一种，原理是基因突变。高等动物发育的起点是受精卵，因此，要想通过诱变获得具有变异性状的个体，一般选择受精卵进行处理。故答案为A。例2、我国运用神舟飞船进行大量的太空育种实验下列有关太空育种的叙述中，错误的是（）A只能应用于培育植物新品种B利用强辐射、微重力等太空环境因素C能提高突变率，创造新的基因D不一定能培育出人类所需要的新品种解析：也可用于改良某些植物品种，从理论上讲，也可以用于其他的生物，如微生物等，A错误；太空育种是利用太空微重力、强辐射等因素诱发基因突变，B正确；太空育种的原理是基因突变，能提高突变率，创造新的基因，C正确；由于突变的不定向性，不一定能培育出人类所需要的新品种，D正确。故答案为A。学科网（北京）股份有限公司