数量遗传学与作物育种
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浅谈遗传育种学遗传育种学,从内容上可以分为遗传学和育种学两部分。
遗传学主要是研究遗传与变异的科学,主要内容内容包括遗传的细胞学基础、分离规律、自由组合规律、连锁遗传规律、染色体结构变异、染色体的数目变异、遗传物质的分子基础、基因工程、数量性状的遗传、近亲繁殖和杂种优势、细胞质遗传、群体遗传等;而育种学是研究动植物在繁育过程中如何得到优良品种的后代的一门科学,其主要包括育种与农业生产、育种目标、种质资源、植物的繁殖方式、引种和训化、选择育种、杂交育种、回交育种、远缘杂交及倍性育种、杂种优势利用、诱变育种、生物技术等内容。
从研究对象上,遗传育种学可分为植物遗传育种学、动物遗传育种学以及微生物遗传育种学等,而作为生物学上的一个小分支,其运用范围和前景越来越广泛。
一、遗传学1、定义研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律的学科及研究生物的遗传与变异的科学。
研究基因的结构、功能及其变异、传递和表达规律的学科。
2、学科分支从噬菌体到人,生物界有基本一致的遗传和变异规律,所以遗传学原则上不以研究的生物对象划分学科分支。
人类遗传学的划分是因为研究人的遗传学与人类的幸福密切相关,而系谱分析和双生儿法等又几乎只限于人类的遗传学研究。
微生物遗传学的划分是因为微生物与高等动植物的体制很不相同,因而必须采用特殊方法进行研究。
此外,还有因生产意义而出现的以某一类或某一种生物命名的分支学科,如家禽遗传学、棉花遗传学、水稻遗传学等。
更多的遗传学分支学科是按照所研究的问题来划分的。
例如,细胞遗传学是细胞学和遗传学的结合;发生遗传学所研究的是个体发育的遗传控制;行为遗传学研究的是行为的遗传基础;免疫遗传学研究的是免疫机制的遗传基础;辐射遗传学专门研究辐射的遗传学效应;药物遗传学则专门研究人对药物反应的遗传规律和物质基础,等等。
从群体角度进行遗传学研究的学科有群体遗传学、生态遗传学、数量遗传学、进化遗传学等。
这些学科之间关系紧密,界线较难划分。
数量遗传学方法在优质育种中的应用随着人类生存环境的变化,粮食安全问题日趋严峻。
因此,如何高效地进行作物育种已成为全球粮食安全的重要问题之一。
数量遗传学是一种统计学及数学方法,被广泛应用于作物育种领域,并展现出强大的优势。
本文将介绍数量遗传学方法在优质育种中的应用以及其中的一些具体案例。
1. 数量遗传学方法简介数量遗传学研究的是影响数量特征(如身高、产量等)的基因遗传以及受到环境因素的影响程度。
具体来说,数量遗传学方法用于描述多基因遗传和基因与环境之间的复杂互动,为进一步研究繁殖系统和选择良种提供了理论支持。
2. 数量遗传学方法在作物育种中的应用数量遗传学方法已成为现代作物育种中不可或缺的一部分。
其中,最常用的方法是平衡选择法和群体遗传学方法。
平衡选择法用于确定对产量或其它作物特征的选择所需的理论增益,而群体遗传学方法则用于研究基因变异和群体遗传流动。
3. 优质育种是指以产品品质为重点的作物育种方法。
在作物育种中,产品品质可以包括味道和营养价值等要素。
由于产品品质的评估通常比较主观,因此需要一些特殊的方法支持。
3.1. 品质分析与品质评价品质分析可以根据不同的物理、化学和生物学属性来分析作物质量特征。
品质评价则是对品质分析结果进行评价和分级。
数量遗传学方法可以在品质分析中对相关性和差异进行建模,同时还可以帮助确定影响特定品质特征的基因。
3.2. 品质皮尔逊相关分析品质皮尔逊相关分析是一种基于相关性的分析。
它可以用于评估不同基因间以及基因与环境之间的关联关系。
这种方法可以帮助育种家们更好地理解和细化品质特征的关联关系,并针对不同品质进行更加精准的选择。
4. 数量遗传学方法在稻米育种中的应用稻米因其高度的食用价值而广受欢迎,也成为了许多地区的主食。
稻米品质对于消费者的健康至关重要,也因此被广泛研究。
下面将介绍数量遗传学方法在稻米育种中的应用。
4.1. 大孔率大孔率是影响稻米品质的一个非常重要的指标。
大孔率表示了米粒内部的空洞数量,这些空洞可能会影响稻米的口感和质量。
第1篇一、引言遗传学是研究生物遗传现象和遗传规律的科学,它是生物学的一个重要分支。
随着分子生物学和现代生物技术的飞速发展,遗传学的研究领域不断拓展,为我们揭示了生物遗传的奥秘。
本报告将对遗传生物学的起源、发展、研究内容以及应用等方面进行总结。
二、遗传生物学的起源与发展1. 遗传生物学的起源遗传生物学的研究起源于19世纪。
当时,科学家们通过观察生物的繁殖现象,开始探讨遗传规律。
1859年,英国生物学家达尔文发表了《物种起源》,提出了自然选择和遗传变异的观点,为遗传生物学的研究奠定了基础。
2. 遗传生物学的发展20世纪初,孟德尔发现了遗传规律,为遗传生物学的研究提供了重要依据。
20世纪50年代,DNA双螺旋结构的发现,使得遗传生物学进入了分子生物学时代。
此后,随着基因工程、蛋白质工程等技术的出现,遗传生物学的研究取得了举世瞩目的成果。
三、遗传生物学的研究内容1. 遗传物质的研究遗传物质的研究主要包括DNA、RNA和蛋白质等。
其中,DNA是生物体内携带遗传信息的分子,是遗传生物学研究的核心。
近年来,人类基因组计划的实施,使得我们对遗传物质有了更深入的了解。
2. 遗传规律的研究遗传规律的研究包括基因分离定律、基因自由组合定律、基因突变、基因重组等。
这些规律揭示了生物遗传的本质,为遗传育种、疾病诊断和治疗提供了理论依据。
3. 遗传多样性的研究遗传多样性的研究主要包括基因多样性、种群多样性和生态系统多样性。
研究遗传多样性有助于保护生物多样性,维护生态平衡。
4. 遗传疾病的研究遗传疾病的研究主要包括遗传病的分类、发病机制、诊断、治疗和预防等方面。
研究遗传疾病有助于提高人类健康水平,降低遗传疾病对社会的危害。
四、遗传生物学的研究方法1. 实验法实验法是遗传生物学研究的重要方法,包括杂交实验、自交实验、突变实验等。
通过实验,科学家们揭示了遗传规律,验证了遗传学理论。
2. 分子生物学技术分子生物学技术是遗传生物学研究的重要手段,包括PCR、DNA测序、基因克隆、基因编辑等。
1-20套 问答题【P107】4.某个体的某一对同源染色体的区段顺序有所不同,一个是12·34567,另一个是12·36547("· "代表着丝粒)。
试解释以下三个问题:⑴.这一对染色体在减数分裂时是怎样联会的?⑵.倘若在减数分裂时,5与6之间发生一次非姐妹染色单体的交换,图解说明二分体和四分体的染色体结构,并指出产生的孢子的育性。
⑶.倘若在减数分裂时,着丝粒与3之间和5与6之间各发生一次交换,但两次交换涉及的非姐妹染色单体不同,试图解说明二分体和四分体的染色体结构,并指出产生的孢子的育性。
答:如下图说示。
*为败育孢子。
【主要是卷20的问答题P141】5. 噬菌体三基因杂交产生以下种类和数目的后代:+++235 pqr 270 pq+ 62 p++7试问:(1)这一杂交中亲本噬菌体的基因型是什么?(2)基因次序如何?(3)基因之间的图距如何?答:(1)这一杂交中亲本基因型是+++和pqr;(2)根据杂交后代中双交换类型和亲本基因型,便可推断出基因次序为:qpr或rpq;(3)基因之间的图距:之间的遗传距离为:28.9+2×1.5=31.9遗传单位。
3. 有一个三式杂合体(AAAa),基因距着丝点较远,由于非姐妹染色单体的交换,基因的分离表现为染色单体随机分离。
试回答:该个体可能产生的配子基因型、自交后代的基因型种类和比例以及表现型种类和比例。
答:AAAa的8个染色单体上有6个载有A基因,另外2个载有a基因,由于每个配子只能得到2个染色单体,则配子中:同时得到2个载有A基因的染色单体的组合数为: 6C2= 6!/ (6-2)!2!= 15(AA配子)得到分别载有A基因和a基因的2个染色单体组合数为: (6C1)(2C1)=(6!/ 5!)(2C1) = 12(Aa配子)同时得到2个载有a 基因染色单体的组合数为: 2C2=1(aa配子)则①配子基因型种类和比例为:AA:Aa:aa=15:12:1,存在1/28 aa ;②. 自交后代的基因型种类和比例:(15AA:12Aa:1aa)2=A4:A3a:A2a2:Aa3:a4=225:360:174:24:1③. 表现型种类和比例:A:a=783:14.理论综合题:在某一种植物中发现一株具有异常性状的个体,请设计一个对该异常性状进行遗传分析的实验方案(包括方法、过程和可能取得的结果)。