水产动物论文

2024-11-19

水产动物论文(精选12篇)

水产动物论文 篇1

肠黏膜与腔内大量的细菌及毒素广泛接触, 是机体受威胁最大的部位, 机体95%的感染也发生于黏膜或者通过黏膜入侵。因此, 肠黏膜是病原微生物主要入侵门户, 也是机体防护的关键。而养殖动物肠道的健康与否, 直接影响到养殖性能和养殖动物其他疾病发生的风险。长期以来, 肠道慢性炎症及免疫防护功能未引起人们关注。近年发展起来的营养免疫学也集中在对全身细胞和体液免疫的探讨, 而对局部的肠道黏膜很少涉及。针对肠炎问题, 目前人们普遍采用抗生素治疗, 而长期、高剂量使用抗生素产生的药物残留给人类带来的危害日趋突显。

贝瑞康专家从医学免疫学的角度出发, 结合水产动物疾病预防学原理, 开发出的专一性抑制肠道炎症因子、高效保护肠道黏膜的绿色饲料添加剂预混料, 使用在各种海水和淡水的鱼类、虾蟹等养殖动物上, 取得显著的预防肠道炎症的效果, 获得了养殖户的广泛认可。

长期使用贝瑞康绿色预混料预防了肠道炎症、降低了其他疾病发生及水质恶化的概率、降低了养殖动物饲料系数、提高了肥满度;养殖对象体色好, 活力好, 口感好。

黄颡鱼肠道电子显微镜对比图 (使用贝瑞康和未使用的肠道差异, 见图1。

湖州黄颡鱼养殖, 使用贝瑞康预防肠炎的池水和未使用贝瑞康的池水对比见图2。

图3是持续添加贝瑞康1号15d的虾。

使用贝瑞康3号的鲫鱼肠道长度比体长从常规的2~3倍提高到5~6倍, 大幅度提高了肠道的消化吸收效率 (图4) 。

水产动物论文 篇2

新中国成立以来,中国的水产养殖业取得了举世瞩目的成就,2001年中国的水产品总产量达到4382万吨,连续12年居世界首位,渔业总产值2928亿元,占中国农业总产值的比重由1978年不足百分之二上升到百分之十二以上,水产业在我国的国民经济,特别是农业经济发展中占有越来越重要的地位。水产养殖业是我国渔业的重要组成部分,也是渔业发展的主要增长点。我国的渔业发展重心由“捕捞为主”向“养殖为主”的转移,促使水产养殖业发生了巨大的进步。2001年中国水产养殖产量达到2726万吨,比1978年增长16倍,占水产品总产量的比重由百分之二十九上升为百分之六十二。而在世界渔业总产量中,养殖产量只占到百分之二十,中国水产养殖产量约占世界养殖产量的百分之八十。中国率先完成了渔业由捕捞业为主向养殖业为主的转变。这一转变相当于人类食物生产史中由“采摘型”向“农耕型”、“狩猎型”向“畜牧型”的转变。

我国的水产养殖之所以能取得这样举世瞩目的成就,是因为我们增强了开发新资源、新品种的能力。由于水产养殖技术的重大突破,促使新产业的形成,改变了传统的水产养殖业的生产格局。继20世纪50年代“四大家鱼”人工繁殖技术的突破带动了淡水养殖业的巨大发展后,海带、扇贝、中国对虾及海水鱼类人工育苗技术的突破和养殖技术的发展,为20世纪80年代以来我国海水养殖业的兴起和蓬勃发展奠定了技术基础。通过引进、驯化、人工培育等方式,一大批生长性状优良,经济价值较高的新品种被开发出来并应用于生产实践当中,对优化养殖结构,发展“两高一优”水产养殖业起到了重要的促进作用。

在养殖苗种人工繁育方面,以“四大家鱼”人工繁殖成功为代表,我国的苗种繁育技术总体上处于世界领先水平,大多数淡水鱼类人工繁殖基本可以解决,海水鱼类人工繁殖以沿袭淡水鱼繁殖的方法,在许多种类上取得成功。但对一些重要的养殖对象苗种人工繁殖技术尚难以解决,有些种类虽可以人工育苗,但产卵亲体还必须依赖捕捞野生亲本。

我国的水产养殖虽然发展迅速但是依然存在着一定的问题。这主要表现在我国的水产养殖的品种基本上是野生种的训化和直接利用,人工选育出的良种很少。这很少的品种中又主要集中在鲤鱼、鲫鱼、罗非鱼和藻类等几个种类中,导致良种的更新速率极低,大部分养殖鱼类都是野生种。这在一定程度上限制了我国水产养殖业的进一步发展。所以近年来我国政府投入了大量的人力、物力、财力来解决这一问题,并且也取得了一定的成就,以下我将用几个实例来说明我国水产育种方面的进步。

王卫明教授带领他的团队完成了黄颡鱼的驯化和鱼种的人工繁育。这是我国对于野生鱼类种质资源的利用与野生鱼类的驯化的一个典型事例。黄颡鱼是在我国分布比较广泛的鱼类,从我国最北边的黑龙江省到最南边的广东省都能找到它的足迹。黄颡鱼的人工驯化和人工繁育是在上个世纪八十年代开始的,那个时候我国的科研条件还不是很好,但是王卫明教授和他的团队有自己坚守的信念——让黄颡鱼成为渔民增收的一个手段。就是在这样一个信念的坚守下,他们完成了湖北几大湖的种质资源的调查与采集,并且为了获得更加丰富的黄颡鱼的种质资源他们每天夜里轮流坚守在武汉的一个鱼类交易码头,等待收购渔民从不同地方打捞起来的还没有死亡黄颡鱼,凭着这份坚守的毅力他们出色地完成了黄颡鱼种质资源的采集。接下来就是人工驯化和人工繁育了。人工驯化进展的很顺利,但是人工繁育就没有那么顺利了。由于初期缺乏经验,不知道黄颡鱼的鱼卵的粘性卵,也没有孵化粘性卵的经验,导致第一年的繁育失败。但是王卫明和他的团队没有放弃,他们认真总结教训,大胆探索制作并采用了新的孵化工具,从此他们的研究就进入了正途,很快就完成了黄颡鱼的人工繁育。

当然此时的他们也没有满足,他们将这一技术进行了一定的精简,优化,使得黄颡鱼的人工繁育更加简单,更容易成功也可以获得更多的鱼苗。从此以后黄颡鱼就进入了人工养殖的队伍。

但是黄颡鱼容易患病,这严重地阻碍了黄颡鱼养殖业的进一步发展,这在传统的人工繁育分技术下是无法解决的。所以黄颡鱼的育种要想有进一步地发展就必须借助新的,更加有用的技术——基因工程育种。所以黄颡鱼的育种还需再接再厉,同样我国传统的鱼类育种也要再接再厉。

团头鲂的育种相比于黄颡鱼的育种就没有那么顺利了。团头鲂就是享誉大江南北的武昌鱼,它的名声虽大可是人工繁育却不易。这主要是因为团头鲂的育种年限相当长,性成熟比较晚。当然早期的科研经费不稳定也直接导致了团头鲂的人工繁育一直没有突破性的的进展。也正是由于这个原因导致了我们对团头鲂的认识更加深入,因为团头鲂的育种时间的拉长使得新一代的育种技术可以运用于其中。传统的育种方式中无论是杂交育种、多倍体育种、诱变育种还是性别控制育种其根现代的基因工程育种相比都有一定的盲目性和滞后性。

随着技术的进步,团头鲂的育种工作进入到了一个新的纪元。我校现在已经完成了团头鲂基因组的测序工作,现在正在进行相应的数据分析与整理工作,这必将成为我国水产育种史上的一个新的篇章,带领我国的水产育种开启全基因组时代。

团头鲂全基因组测序的完成将指导相应的育种团队进入传统育种技术与分子育种技术相结合的道路。以此来克服传统育种技术的局限性和盲目性。帮助科学家找到开启控制团头鲂食物转化率、生长率、抗性、繁殖力、肉质甚至是成熟年龄的钥匙。

当然新的路并不一定就是好走的路,虽说分子育种技术可以克服传统育种技术中的局限性与滞后性但是分子育种技术也更加难以掌握。这需要我们的科学家经过长时间的探索。目前我们学校水产学院的教授们运用最多的就是微卫星辅助标记育种(SSR),运用这种技术我们可以清楚地知道基因与性状的关系,从而更加高效便捷的控制鱼类的性状,使育种工作事半功倍。当然,微卫星的应用还不仅于此,它可以应用于更加高效便捷的进行鱼类的“亲子鉴定”,使团头鲂的家系选育与群体选育更加容易操作。

作为一个以科学研究为己任的院校,我们的最终目的在于科学研究。鱼类育种相关方面原理的研究也是不能放松的。其中我们学校水产学院的老师利用斑马鱼这一模式生物来进行鱼类育种以及其他方面原理的研究。

斑马鱼是一种十分常见的热带鱼类。它体型纤细,成体长只有3-4cm,对水质的要求不高。孵出后约3个月就能达到性成熟,成熟鱼每隔几天就可产卵一次。卵子体外受精,体外发育,胚胎发育速度快。由于斑马鱼个体小,养殖花费少,可以大规模地进行繁育,且具有许多优点。斑马鱼由于养殖方便、繁殖周期短、产卵量大、胚胎体外受精、体外发育、胚体透明,已成为生命科学研究的新宠。利用斑马鱼,可以研究生命科学的基础问题,揭示胚胎和组织器官发育的分子机理;可以构建人类的各种疾病和肿瘤模型,建立药物筛选和治疗的研究平台;可以建立毒理学和水产育种学模型,研究和解决环境科学和农业科学的重大问题。经过30多年的应用研究和相关系统的发展,已有约20个斑马鱼纯种品系建立起来,斑马鱼基因数据库也已经建立、里面的相关的资料可供查询和下载,方便后来进一步的研究。斑马鱼的细胞标记技术、组织移植技术、突变技术、单倍体育种技术、转基因技术、基因活性抑制技术等技术都已经成熟,且有数以千计的斑马鱼胚胎突变体,是研究胚胎发育分子机制的优良资源,有的还可做为人类疾病模型。斑马鱼已经成为最受重视的脊椎动物发育生物学模式之一。由于斑马鱼基因与人类基因的相似度达到87%,这意味着在其身上做药物实验所得到的结果在多数情况下也适用于人体,因此

它受到生物学家的重视。由于斑马鱼的胚胎是透明的,所以生物学家很容易观察到药物对其体内器官极其发育的影响。此外,雌性斑马鱼可产卵200枚,胚胎在24小时内就可发育成形,这使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验,进而研究病理演化过程并找到病因。

吉林省水产养殖动物疫病病情分析 篇3

吉林省现有养殖池塘3万hm2,其中精养池塘1万hm2,养殖品种涵盖了鲤鱼、草鱼、鲢、鳙、鲫鱼、团头鲂、青鱼、鲶鱼、黄颡鱼、银鱼、鳜鱼、细鳞鱼、青虾、小龙虾、中华绒螯蟹等20多个品种,2015水产品总产量达到19万吨,其中养殖产量17万吨,占总产量的88%。鲤鱼、草鱼、鲫鱼为全省主要大宗养殖品种,年产量保持在15万吨左右,占据全省水产品社会供给率的89.4%。因此,对水产养殖动物进行病情测报和分析,适时提出针对性预防措施,提高从业人员病害防治的能力和水平,降低了农(渔)民的养殖风险和因病害造成的直接经济损失,尤为重要。

2病害监测情况

2.1总体情况

吉林省自2002年开展水产养殖动植物病情测报工作以来,在国家和省级渔业主管部门的大力支持下,经过全省各级推广工作人员努力,全省水产养殖病情测报工作在监测规模、监测能力、监测质量和规范管理上都有了一定的提高,对鱼类养殖期病害发生规律、流行情况和趋势也有了科学精准的掌握。

近年来,随着全省水产养殖规模的不断扩大,养殖品种日益多元化,养殖产量逐年增加,养殖鱼类病害发生频率和种类也呈现出逐年递增态势,从几年来对我省动植物病害测报监测情况来看,监测周期内(4—10月份)发生的常见常发病害种类已达到18种,涵盖了细菌性疾病(8种)、寄生虫类疾病(9种)和真菌性疾病(1种)三大类,其中细菌性疾病主要包括赤皮病、肠炎病、烂鳃病、细菌性败血症、竖鳞病、白皮病、打印病、疖疮病等;寄生虫类疾病主要包括由指环虫、锚头鳋、车轮虫、鱼鲺、孢子虫、中华鳋、绦虫、三代虫、小瓜虫等引起的病害;真菌性疾病主要为水霉病。2014年我省共对19个养殖品种(鱼类18种,甲壳类1种)进行了病害监测,共监测到15种病害(见图1),其中细菌性疾病7种,寄生虫类病害6种,真菌类病害1种,其它疾病1种。全省养殖鱼类的病害情况主要为细菌性和寄生虫性疾病,占到了监测数量的86.7%。

2.2经济损失情况

在监测到的病害中,各年发生的病害种类相对固定,无特殊或爆发性疾病发生。但有些病害每年多次甚至连续几年均有发生,给广大渔民造成了较大的经济损失,也制约了我省水产养殖业的快速健康发展。

自开展工作以来,全省因病害造成的年直接经济损失每年都有所增加。据不完全统计,2009年达到最高值101万元,随着监测手段的不断完善和农渔民风险意识的提升,近几年来逐渐呈下降趋势,最低降至54万元(见图2)。但2012年和2014年出现了小幅波动,由病害造成的经济损失略有升高,其主要原因是在这两年全省部分地区由于极端天气的影响,天旱缺水,加之管理措施不到位等多重因素影响,致使部分养殖水面暴发了大面积的细菌性出血病,较以往相比,经济损失有所加大。但总体来看,随着监测面积和种类的扩大,趋势还是平稳下降发展。

3发病趋势分析

从每年的监测结果和分析情况来看,全省病害发生的种类和时间相对稳定,变化不大。春秋两季是水霉病的高发季节,夏季的6、7、8月份是全省主要养殖生产期和鱼类生长高峰期,也是细菌性疾病和寄生虫类疾病的高发期。

春季(4—5月份):养殖生产初期。常发疾病为水霉病(4月份)、竖鳞病和赤皮病(5月份),主要发病对象为鲢、鳙、鲫等。

夏季(6—8月份):养殖生产高峰期。常见的有烂鳃病、赤皮病、锚头蚤病、车轮虫病、细菌性出血病、肠炎病、打印病、孢子虫病、指环虫病、三代虫病,主要发病对象为四大家鱼和鲫鱼。

秋季(9—10月份):9月份随着水温的逐渐降低,细菌性疾病减少,但部分寄生虫类疾病还不容忽视,如指环虫、锚头蚤、车轮虫,主要发病对象为鲤鱼和鲫鱼;进入10月份水温明显下降,大部分苗种开始进入并塘越冬阶段,易发水霉病,主要发病对象是越冬鱼种。

4主要防控措施

在监测种类中,受害的养殖品种主要为鲤、鲫和四大家鱼,以及一些鲑鳟科鱼类。针对鱼类的养殖特点及病害实际发生情况,主要采取以下措施进行防控。

各级渔业部门和推广机构采取多种措施,加大宣传和技术指导,有效树立和提升了农渔民科学生产意识。

加强苗种产地检疫管理,减少外来病虫害侵袭。

制定并实施多项生产操作规范化标准,对养殖生产过程进行规范化要求。

加强生产日常管理,做好养殖生产前放养苗种消毒、清塘清整等基础工作,加大对生产投入品的监管力度,从源头做好疫病防控。

将测报工作与国家水生动物重大疫病监测、水生苗种放流检疫等工作有机进行结合,并实施信息化、科学化监测,提高病害防控手段。

5进一步工作目标

水产动物病害学实验教学改革 篇4

关键词:水产动物病害学,实验教学,改革

考试是对学生学业成绩进行全面检查与评定的方法, 不仅是评价教与学效果的一种手段, 而且对整个教学活动有强化、检测和反馈功能, 是教学过程中必不可少的环节和组成部分。实践证明, 科学合理的考试形式和内容, 能够更好地激发学生学习的积极性, 培养学生的创新能力, 有利于学生个性的发展[1];教师亦可通过考试了解教学效果, 不断调节教学内容, 改进教学方法, 提高教学质量。《水产动物病害学》属水产养殖专业的主要专业课程, 其特点是实践性与认知性较强。在以往的课堂理论教学中, 无论是教师还是学生都感到该课程抽象、枯燥无味, 教学效果不佳。开设实验课不仅有利于学生理解理论知识, 而且能提高鱼病检查基本操作、器械仪器使用及分析、解决问题的能力[2]。近年来, 塔里木大学针对该课程实施了实验课教学改革, 采用“口试+操作”方法强化学生对实验技能的掌握。

1 实践探究性教学的内容

根据新疆南疆地区鱼病的流行及渔业生产季节, 于5—6月结合《鱼类育种》《苗种培育》《鱼类增养殖学》等课程, 在实习基地对生产上易发现的鱼病, 如草鱼出血病、烂鳃病、肠炎病、鲫鱼败血症等16种传染性鱼病, 以及车轮虫病、指环虫病、钩介幼虫病等12种寄生虫鱼病和泛池、气泡病等2种非生物性鱼病, 共计30种病例进行实践探究性教学, 共4周。每天1 h, 教学时序则根据巡塘时所找到的病鱼进行灵活安排, 每种病例教学方法基本类同, 让学生分小组亲身参与, 亲自动手。重点是熟练掌握病鱼症状的观察和诊断方法, 设计并实施该病较为有效的治疗方案, 然后观察并记录其疗效, 学会分析、处理不良疗效病例。

2 实践探究性教学的方法

将学生分成4人1组, 每天清晨进行各自范围的巡塘。寻找病鱼, 并将每种首次发现的病鱼带入课堂, 由教师讲解并指导学生进行症状观察, 作好记录, 进行交流, 总结出该次病鱼的症状, 确诊。然后根据池塘水质、发病鱼状况以及当时气候, 指导学生设计并实施治疗方案, 且要求观察其疗效。以后再出现同种病例, 则由小组学生自行诊断, 设计并实施该病较为有效的治疗方案。教师只要旁观, 根据学生每次记录进行评定。对于在实习基地未发现的鱼病病例, 先进行理论讲解, 形成系统的理论知识, 再利用鱼病的CAI课件及彩色图谱进行辅助教学[3]。

3 考核内容

2人1组, 进行考核, 考核的内容如下:

3.1 口试

30道口试题囊括全部实验课内容, 涉及实验目的与意义、操作步骤、结果分析讨论等方面, 还有小部分活题, 限时5 min。旨在考查学生知识掌握、运用、应变能力、口头表达能力和知识面。该项内容占考核成绩的1/6。

3.2 操作考核

为保证考试的顺序进行和节省实验动物, 操作考核内容选择了若干可独自成立的基本操作, 如“水产动物疾病的常规检查与诊断”、“血涂片的制作及染色”、“中草药的识别”、“蠕虫引起的疾病的诊断”等20个题目。2组平行进行, 便于比较评定。考查操作完成的质量、时间 (一般限时20min) 、动作规范及相互配合程度等。该项占考核成绩的1/3。

4 考核程序

抽签确定分组入场顺序→每批4位考生先抽1道题进行口试→告知操作题目, 准备10 min, 领取实验器械→操作考试→综合口试及操作表现给出成绩。

5 考试结果

以第4届水产2010届随机抽取的14人为例。口试平均得分率70%±18%。有2人回答较差, 思路不清晰或答非所问;3位同学得到满分。操作考核表现参差不齐, 14组次平均得分率82%±12%, 总体较好, 对知识难点“血涂片的制作及染色观察”、“中草药的识别”等都能较好地完成。但也有个别学生依靠同组他人完成, 反映出平时实验主动性不足等问题。考核总评成绩14人次平均得分率82.1%±7.5%, 达到良好水平, 有3人达到优秀。得分与平时表现基本一致。

6 效果与体会

6.1 学生反应积极, 效果好

现场指导实验和实验考核引起学生的强烈兴趣, 尽管在课程结业成绩中只占15分, 但学生很重视。实验课上, 学生听讲、看示教更仔细了, 主动动手的人增多, 观望溜边的人减少;实验完成后补练和预习下次操作的人也逐渐增多, 匆忙完成草草退场的人减少, 达到了以考促学的目的。口试更是一种新颖的考试方式, 学生的积极性被充分的调动起来。学生不仅为了争取好成绩, 更把它看作是对自己知识能力的挑战和考验, 即使成绩不理想的学生也表示能够接受这种新的考试方式。

6.2 题目选择比较重要

操作题选为基本技能内容, 题目之间的难度应尽量相似。口试题既照顾到面又有一定深度, 要求学生在理解的基础上自行组织语言。既要掌握怎么做, 又要知道为什么, 避免死记硬背, 可选择有较大的发挥余地的题目。

6.3 以考促教

现场指导实验和进行期末考查, 尽管增加了教师工作量, 但对学生的评价更客观全面, 对动手能力强的同学提供了全面展示自我的机会。同时, 教师在设计、准备、组织考核以及通过考核发现一些问题时, 对促进教师了解学生、改进教学质量和掌握过硬的理论、实验技术都有很大的帮助。

通过现场指导实验和这类考试效果可以看出, 如果在师资、实验条件和经费等方面进一步得到加强, 完全可以把水产动物病害学实验单独作为一门课, 强化其综合性和科研功能, 使实验教学改革有一个大的深入。另外应注意教学评价的全程性和全面性, 应坚持课堂考查与实验设计并用、口试与操作并用、开卷与闭卷结合、结业考试与平时考查结合等。以全面发挥好教学评价在诊断教学、反馈教学信息、促进教与学的调整等方面的功能[4]。努力朝考核方法多样化、评价标准多元化方向探索[5,6]。

参考文献

[1]林卫国.试论素质教育与考试制度改革[J].福州大学学报, 200l (54) :170-172.

[2]马恒东, 郑维明.提高动物生理学实验课教学质量的几项做法[J].四川生理科学杂志, 1993, 15 (4) :54.

[3]马贵华, 许明, 钟青.水产养殖专业《鱼病学》课程实践探究性教学初试[J].江西教育学院学报, 2005, 26 (6) :65-67.

[4]王道俊, 王汉澜.教学评价[M].2版.北京:人民教育出版社, 1989:293-311.

[5]马恒东, 黎德兵, 宋薇, 等.生理实验的“口试+操作”式期末考试[J].四川农业大学学报, 2000 (18) :62-63.

水产动物遗传育种学教案 篇5

课程名称:水产动物遗传育种学

授课教师:洪一江,彭扣

所在单位:生命科学与食品工程学院

教 案

一、水产动物育种学研究的对象

(一)水产动物的范畴

水产动物是对人类生产和生活具有经济价值的水生动物.种类十分广泛,有多种无脊椎动物和脊椎动物.如轮虫、甲壳类、鱼类及水生哺乳类等。

(二)水产动物的繁殖特征 1、群体大小 2、生殖方式

(1)水产动物的生殖策略几乎包含了动物界已知的各种形式,根据其生殖细胞的有无及作用氛围以下两种:有性生殖、无性生殖;(2)生殖方式:根据生殖中胚胎发育的场所和营养来源,水产动物的生殖方式可以分为:卵生、卵胎生、胎生。3、遗传特点及育种的关系

由于异质性的存在,大群体的各种生长性能具有杂和体的典型特征,一旦群体变小,异质性降低,群体就会表现出来某种程度的遗传衰退和生长速度降低,在生产中这种现象成为衰退或退化。在水产动物的育种过程中,要充分考虑异质性的特点,采用适合这种群体的育种方法才能提高育种效率。

(三)水产动物育种的对象

养殖对象种类繁多,是水产动物育种区别于畜、禽育种的显著特点。

育种对象的选择要考虑以下几点:

首先,应该考虑土著种类而且时常上对新品种需求比较迫切的重要水产动物作为主要育种对象。

其次,有些种类虽非土著种类,但因如时间较长,有一定的资源基础,在生产和消费上都有较大的比重,经过努力可以解决国内时常需求,培育出适合时常需求的新品种。

合适的与措施对于所有水产动物都是必需的,但不同育种对象的育种任务往往也有过不同:

(1)池塘和网箱养殖对象育种的主要任务在于提高品种的生产性能;

(2)海洋牧场几海水工厂化养殖的养殖对象育种的首要任务是使水产动物适应于海水养殖的特殊条件,特别是在限制活动的条件下,要求适应于高密度和有效地利用天然饵料资源几人工配合饲料;(3)水产观赏动物育种的目的是培育出体色鲜艳及体形变异的新品种,培育出具有特殊形态的观赏水产动物家系;(4)水产实验动物育种的目的是培育用语现代科学研究,在遗传上具有同质性、对各种实验反应具有一致性的水产动物(5)野生淡水和回游性水产动物的任务也有其具体要求

二、水产动物育种学的任务和方法

(一)水产动物育种学的任务与内容

水产动物育种:指应用各种遗传学方法,改造水产动物的遗传结构,培育出适合人类养殖生产活动需要的品种的过程。

其根本任务是:在研究和掌握水产动物形状遗传变异规律的基础上,根据各地区的育种目标和原有品种的基础,发掘、研究和利用各种动物资源,采用适当的育种途径和方法,选育出适宜于该地区生态环境、生产条件,符合生产发展需要的高产、优质、抗逆和适应性广的优良品种,或者创造出新的动物;并通过行之有效的繁育措施,在反之、遗传性能的维护和推广过程中保持和提高品种的特性,促进水产养殖业的发展。水产动物育种学的内容

野生种类驯化,优良物种引进,水产动物品质改良,繁育群体生产性能保护,杂种优势利用以及优良新品种培育的理论和实践

(二)育种方法

 选择——育种实践中最基础,最原始,最常用的方法。分为人工选择和自然选择;  引种和驯化——育种工作中非常重要的手段;

 生物技术——常用的生物技术有:单倍体育种,多倍体诱导,细胞核移植,转基因技术,分子标记等。

三、水产动物的育种目标

 育种目标:是对育种工作所需要解决的主要问题的定性或定量的描述,也是所要培育的新品种在一定自然、生产、经济及技术条件下养殖时,应具备的一系列优良形状的指标,是育种方案的基本内容之一。

(一)水产动物育种的主要目标性状

1、生长特性和饲料转化率

2、繁殖特性

3、抗病能力

4、适应特性

5、体色与体形

6、产品品质

(二)制订育种目标的主要根据和原则

1、制订育种目标的 主要根据:客观需要、主观条件、最佳效益和竞争优势;

2、制订育种目标的主要原则

需要与可能,当前与长远,目标性状和非目标性状,育种目标和组成性状的具体指标。

四、品种与杂交的吧、概念及特点

(一)品种的概念

1、品种与品系

种是生物学分类单位;

品种是人类根据滋生需要创造出的一种生产资料,一般是指经多代人工选择育成的,具有遗传稳定,并有别于原种或同种内其他群体模具有有两经济性状及其他表形性状的水声动物群体。它是人类生产活动的产物,其产生是养殖业发展到一定阶段后的必然产物。

品系是指来源于一个亲本对(或共同祖先)形成的群体,它具有突出的特点和性状,相对稳定的遗传性和一定数量的个体。

一个品系的性状必须独特但不一定符合生产需求;育种过程种首先得到若干个性状独特的品系,具备优良性状的品系经过鉴定,即可作为品种推广使用。

 几个概念:

家系:一般是指由一对系祖繁育而来的群体。

近亲交配系(自交系):在品种的发展过程中,随着动物群体的不断扩大,分布区域 也会逐步扩大由于各地的自然田间不同,饲养管理水平和方式的区别,在品种内会出现差异。具有这样差异的类群可以称为地方品系。

单系:由一个系祖发展而来的群体。

群系:一个品系的系祖是一个群体。

种群:水产动物中种群的概念类似于家畜育种的单系或群系,是指同一五种在某一特定时间内占据某一特定空间的一群个体所组成的群集。

2、品种应具备的条件

凡能称为品种的水产动物,除具有较高的经济价值以外,还应具有一下特征:(1)性状及适应性相似;(2)稳定遗传;(3)生产性能;(4)数量。

(二)品种的分类

根据养殖对象遗传基础的不同,养殖的对象可以分为:

 育成品种——品种种有许多人工雕刻的合计,是人类有意识选择的结果,因此又称为育成品种。

 自然品种——指未经任何人工选择或育种活动,经过简单的驯化过程或不经过驯化直接为人类的养殖活动所利用的自然种。

 原种——指取自模式种采集水域或取自其他天然水域并用于养(增)殖生产的野生水产生物五种以及用于选育种的原始亲本。

 杂交种——指不同品系、不同品种甚至中间个体交配得到的具有一定生产性能的群体。

另外,在鱼类中还有多倍体品种及其他类型的养殖群体

(三)杂交种

杂交种指不同品系、不同品种甚至中间个体交配得到的具有一定生产性能的群体。它是经过杂交试验选择出的配对组合,其杂种一代具有生长优势或其他方面的优势。

(四)品种的审定

全国水产原、良审定委员会是主观全国水产原种、良种(包括品种、杂交种和引进种)审定的权威机构。

经过试验需要推广的品种有全国水产原、良种审定委员会审核发布中华人民共和国农业部公告。公告种品种命名登记好说明:G为“国”的第一个拼音字母,以示国家级品种;S为“审”的第一个拼音字母,以示审定通过的品种;为了命名上的方便,将品种、引进种统称为品种,01、02、03分别表示品种和引进品种程序好;001、002为品种顺序号;年代为审定通过的时间。如GS01001-2000为团头鲂浦江1号的命名登记号。

五、水产动物育种的成就与展望

(一)育种学基础与生物技术研究

(二)鱼类品种培育

(三)鱼类的引种工作

(四)存在的问题及展望

1、引种的成就;

2、品种选育;

3、育种理论;

4、生物技术;

5、繁育群体的保护

第一章 水产动物种质资源

第一节 种质资源的概念、重要性和类型

(一)种质资源的概念

1、种质:由德国生物学家魏斯曼1892在建立其“种质学说”过程提出的概念,即决定遗传性状,并将遗传信息传递给后代的遗传物质(或遗传材料)。

2、资源:是指资财的来源,是对人类具有实际或潜在利用价值的材料,是在一定的技术经济条件下,现实或可预见的将来能作为人类声场和生活所需要的一切物质和给物质的要素。

3、种质资源:又称遗传资源,在我国习惯称为品种资源。《生物多样性公约》中将其定义为对人类具有实际或潜在用途或价值的遗传材料。

4、水产动物种质资源:是指对水产养殖和水产动物的遗传改良有实际或潜在利用价值的遗传材料,包括水产动物的家养种(品种、品系)和野生种(变种。)

(二)研究种质资源的重要性

 现代的育种成就,从根本上来说决定于对种植资源的认识和利用,如果育种工作者掌握的种质资源越丰富,对它们的研究越深透,则利用它们选育成新品种的可能性也就越大。 国际遗传育种学界流行的一句话是:“谁掌握种质,谁就掌握未来”。

(三)种质资源的类型

第二节 水产动物种质资源研究概况

(一)种质资源问题的提出

自1980年1月在瑞典斯德哥尔摩召开了天然鱼类种质资源保护——鱼类基因库的国际学术会议之后,有关鱼类种质资源问题已正式提出。

(二)水产动物种质资源的特殊性

水生动物和陆生动物在种质资源的研究和保护上存在各方面的差异:(1)国家所有权不明确;(2)环境更具连续性;(3)观察、研究更难;(4)亲昵感较低;(5)生物多样性的量更高;(6)表型的变异性较大;(7)释放时间较多,影响较大;(8)杂交能力较强;

(9)野生群体的重要性更突出;(10)人工控制繁殖应用较少;(11)重视程度较低。

(三)研究概况

 我国水产动物种质资源方面研究相对较早,自20世纪50年代以来做了大量工作。

(四)水产动物种质资源研究的主要方向

 查明海洋和内陆水域渔业资源的种类组成、分布、数量及变化规律,制定科学合理的水生动物种质资源保护和持续利用的中长期规划;

对我国水产动物和新近开打的野生养殖种类及引进品种开展综合研究,建立种质资档案,掌握基因知识产权;

建立功能齐全、数据相似,功能强大的数据库,建立便捷使用的网络,以达到资源共享;

研究精、卵和胚胎的低温保存技术,建立水生动物种质资源胚胎库、细胞库和基因库;

研究濒危五种繁殖和养殖技术,建立人工养殖群体,进行大规格鱼种的标志放流; 研究和选择野生水生动物种质资源中有价值的种类,进而开发利用;

研究恢复和重建水生动物栖息地的途径和方法,修复水域生态环境,进行科学合理的资源增殖放流,恢复衰退中的种质资源,保持水体中水生动物种质资源的多样性,以利于水生动物种质资源持续利用。

第三节 水产动物种质资源的多样性 

  

一、物种多样性

物种:指个体间可以自由交配和生殖繁衍(或潜在地具有这种能力)的一组自然种群,通过某种隔离机制,使得它们在遗传上同其他类似的一组种群相互隔离着。从种质资源角度来看,物种就是拥有自然闭锁机制的相对独立的基因库。

基因库:是指一个物种所含有的总的遗传信息。

物种多样性,实质上是关于生物物种的生物学多样性,物种数量是物种多样性最直接也是最终的度量指标。

(一)中国特有物种

目前,已调查并记录的我国水生生物达20200余种,其中鱼类3862种,占世界鱼类物种数量的20%左右。

受独特的气候、地理及地质历史等因素的萦系那个,我国水生生物具有特有程度高,孑遗物种数量达、生态系统类型齐全等特点,在世界生物多样性种占有重要地位,其中有许多是特有物种。中国特有鱼类有440余种,如青、草、鲢、鳙等,占已知种数14.6%;特有两栖动物30余种,占已知种数的10.8%;特有爬行动物26种,占已知种数的6.9%。

(二)经济物种

在我国内陆水域鱼类资源种,主要经济鱼类约有140种。

我国为养殖目的引入我国大陆的鱼类有30多种,如罗非鱼,白鲫和白鳟等。

中国经济甲壳动物主要种类有中华绒螯蟹,日本沼虾,秀丽白虾,克氏原螯虾等;

现今世界上龟鳖目动物约有240种,我国正式记载的有31种,其中乌龟、山瑞鳖和中华鳖是主要养殖对象;

扬子鳄、大鲵是我国重点保护的爬行类水产动物。

(三)濒危物种

国际自然保护联盟(IUCN)根据各种指标,将物种受环境胁迫的程度分为灭绝、自然灭绝、受危和低危4级。

具体如下图所示: 濒危的判断依据:

第一,群体数量减少,在过去10年或3 个世代的时间内减少了50%以上,估计在今后10年或3 个世代的时间内将继续减少50%以上;

第二,分布区严重分割,或已知栖息点不到5个,栖居范围不断减少,栖居范围波动剧烈,出现范围不到5000km2,或估计世纪栖居范围不到500km2;

第三,估算性成熟个体不到2500个;

第四,估计在今后20年或5个世代时间里,在自然界灭绝的概率至少为20%。

目前,列入《中国濒危动物红皮书》的濒危鱼类物种数量92种,包括仅分布于台湾的4个物种和香港的林氏细鲫,占全国淡水鱼类的11.7%,其中中国特有鱼类60种。

濒危两栖类有3目8科13属31种,占全国已知两栖动物总数的10.6%,其中包括17种我国特有两栖动物

濒危爬行动物有20科54属96种,占全国已知爬行动物总数的24.3%,其中30种为中国特有。

二、遗传多样性

遗传多样性也称基因多样性,是生物多样性三大层次之一,也是种质资源多样性的核心。广义的遗传多样性指种内或种间表现在分子,细胞,个体三个水平的遗传变异度。下一的遗传多样性指种内不同群体和个体间的遗传变异度。

(一)多样性和杂合性

多样性表现在从形态特征到DNA的核苷酸及它们所编码的酶与蛋白质的氨基酸序列。一个基因或一个表型特征若在群体内有多于一种的形式,它就是多态的基因或多态的表型。为了量化描述遗传变异,以群体种多态基因的比例来表示多样性的大小。

例如:用电泳法观测了虹鳟的30个基因座,其中12个基因座上为发现变异,其余18个基因座上检出了变异,可以计算有18/30=0.60基因座在群体中是多态的,或者说群体多态性程度是60%。

杂合性(度)是遗传变异的另一个量度,是指基因座上是杂合的个体的平均频率,或称为群体的平均杂合性。其计算公式为:

H=每个基因座为杂合子的频率总和/基因座总数

例如:在某一群体中研究了4个基因座,每个基因座上杂合子的频率分别为0.25、0.42、0.09和0.00.对于这4个基因座而言,其H=0.25+0.42+0.09+0.00/4=0.19

(二)形态变异

陆地蜗牛是一种普通的欧洲蜗牛,在欧洲有广泛的分布,几乎所有曾经研究国的群体都发现有多样性,其主要表形在蜗壳五彩缤纷的颜色和条文特征上。蜗牛形态变异的多态性涉及许多对基因。其中最重要的是决定蜗壳底色和决定有、无条纹的基因。

(三)染色体多态性

核型是一个物种的显著特征,然而也并非一成不变,许多物种再染色体数目与形态上有很高的多态性。

如马口鱼的不同种群除臂数外,染色体数目和核型均不相同;泥鳅的不同种群再染色体数目、核型和臂数也不相同。

(四)蛋白质多态性

以凝胶电泳方法对大量物种的蛋白质多态性分析结果显示,有1/3的结构基因是多态的,群体种所有被测基因座的平均杂合度约为10%。这就是说在几乎所有的物种中,对基因组进行扫描分析,将会发现每10个座位中就有1个是处于杂合状态的。

我国学者对长江、珠江、黑龙江的鲢、鳙和草鱼的8个种群的酯酶等16个同工酶位点进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,结果表明无论是群体间还是群体内,都存在着明显的蛋白质多态性。

(五)DNA序列多态性

Alec Jeffrey采用限制性内切酶检测核苷酸序列核苷酸序列多态性的方法,测量了60个没有任何亲缘关系的个体,用以估计人类种DNA全序列的差异,结果显示,在β珠蛋白基因家族中,每100个碱基中就有1个是多态的。

另一种形式的DNA序列差异是从多重复DNA序列中发展出来的限制性片段方法。

(六)数量性状的变异

大部分重要经济性状都是数量性状,数量性状可遗传变异的存在是经济性状改良的前提。变异系数是衡量数量性状变异程度的指标之一[变异系数=标准差(SD)/平均值×100]。水产动物数量性状的变异系数往往比陆生动物的更大。

第四节 水产动物种质资源的保护

一、我国水产动物种质资源面临的主要问题

(一)水域污染

我国近海和内陆水域污染严重,水生动物环境不断恶化,严重威胁到水生动物的生存和繁衍。

(二)过度捕捞导致的资源衰退

我国有激动渔船48万多艘,其捕捞强度大大超过了渔业资源的良性再生能力。

(三)珍稀濒危物种数量增加,濒危程度加剧

二、濒危物种资源的保护

今年来,我国通过采取一下综合保护措施,取得了较好的效果:

(一)保护水域自然环境

1、减小水工建设影响

2、加强水体资源调查管理

3、流域环境的保护

4、水产动物产卵场所环境保护

(二)合理捕捞

1、制止酷捕

2、实行禁渔区(期)

(三)开展濒危水生动物保护生物学研究

(四)建立自然保护区

(五)坚持合理引种

(六)开展人工繁殖和放流

(七)完善法制

(八)加强国际合作

三、养殖种类遗传多样性的研究、保护和利用

(一)建立健全法律法规

(二)应用先进技术

(三)建立天然生态库和原种场

(四)维持发育亲本群体的大小和质量

(五)合理应用遗传育种技术

(六)建立优异种质的配子、胚胎库

第二章 引种和驯化

第一节 引种

一、概述

(一)引种的概念和内容

概念:引种是指从外地或国外引进优良品种或物种使之在本地区繁衍后代并形成一定生物量的工作。

对水生生物而言,引种则是认为进行的不同水域(包括人工水体)之间品种或物种的交流,其结果是引进的物种或品种适应新的水域环境,形成生殖群体的工作。引种主要是利用生物的适应性和遗传、变异性来进行的

引种和移植的区别:

移植是向新的水域引进原来没有的物种,引种则是利用生物现有的适应性区扩大养殖范围和分布区域。有些引种对新的环境不一定适应,因此需要一定乘务的驯化,驯化成功的生物必须改变现有的某些适应性和遗传性,形成变种或品种,而有些引种则仅仅是扩大某一物种或品种的分布区,增加养殖对象而已。有时人们将移植和引种统称为引种。

内容:

引种除了向不同的水体引进经济动物进行养殖生产外,还包括基础饵料的引进。

(二)引种的条件

1、水域的自然资源或生态系统未被充分利用

2、现有水域中的生物群落或神态关系需要改善或改变

3、原有的水产资源遭受毁灭性皮坏后需要恢复

4、外地或国外有适合于本地区水域增养殖的优良品种

(三)引种的目的

1、增加养殖品种

2、改善原有生物群落

3、充分利用水域的自然资源

4、提供饵料生物

5、重新建立鱼类区系

6、提高养殖效益

7、充实现有育种资源

二、影响引种的因素

(一)引种对象的特性

(二)非生物因子对引种的影响

1、温度

2、盐度

3、离子浓度

4、溶解氧

5、营养

6、产卵基质和水文条件

(三)生物因子于引种的关系

1、饵料基础

2、病原生物

3、竞争者

4、敌害生物

三、引种的步骤

(一)确定引种对象

(二)了解引进对象的生物学背景

1、水域生态条件

2、引进种的生物学及其适应能力

(三)引进生物对引进水体的生物学影响

(四)引种材料的选择及放养量

(五)试点及推广

1、引进观察(一点试养)

2、区域试验(多点试养)

3、繁殖推广

(六)引种对象的检疫

(七)引种群体遗传性能的保护

(八)引种的组织和实施

四、我国鱼类引种研究概况

(一)本国野生资源的发掘

(二)外国鱼类的引进

我国陆续由国外引进数十种水生动物,主要有一下几大类:冷水性鱼类,鲤科鱼类,鲇形目鱼类,罗非鱼类及淡水白鲳等。

第二节 驯化

一、驯化的意义

(一)驯化的概念和意义

人类按照自身的意志,将野生动、植物培育成家养动物或栽培植物的过程称为驯化。

(二)驯化的分类

因目的和方法不同,驯化可分为:

1、养殖驯化

2、引种驯化

3、移植驯化

二、驯化的途径

动物引入新的生态环境后对新环境的适应有两个途径:

(一)直接适应

(二)定向改变遗传基础

三、驯化的方式

(一)自发驯化

(二)定向驯化

1、极端驯化

2、渐进式驯化

四、影响驯化速度的因素

驯化的实质是驯化对象通过自身的改变适应新环境的过程。

人工驯化事在人为条件下发生的生物进化,进化是可逆的,影响进化进程的因素有3个,即:

1、自身的遗传因素

2、所处的环境因素

3、选择作用

五、驯化过程的分期

移植对象在新的水域中的驯化会经历以下几个典型的变化时期:

(一)驯化对象成活期

(二)形成群体期

(三)最大数量期

(四)新旧物种矛盾尖锐化期

(五)新旧物种动态平衡期

六、驯化结果的评鉴

通常是用下列三家系统评鉴驯化结果:(1)引进对象成活与否(2)形成繁殖群体与否(3)生态平衡

第三节 引种对生态环境的影响以及对生物入侵的预防

一、引种逃逸对生态环境的影响

在运输过程种以及在以后的养殖生产的各个环节中,引进的水产动物均有可能会因各种原因发生逃逸,而有些逃逸可能造成的危害不科估量。

(一)已有物种的逃逸

自然水体已有的物种逃逸的话对环境种原有的生物群落影响不大,这是因为水体中原来就有这些物种,只是这种逃逸而来的个体一旦进入交配群体,会在某种程度上改变野生群体的基因频率。

(二)人工育成品种的逃逸

育成品种的遗传的遗传基础已经在很大程度上不同于自然界的原种,因此育成品种逃逸进入自然水体的自然种群之中参与繁殖会对原种的基因库造成污染,除了严重的改变其基因频率,还可能使原种丧失一些重要的遗传性状。

(三)外来物种的逃逸

外来物种的逃逸虽然不回对土著生物造成基因污染,但如果适应了逃逸以后的新环境,无疑会成为生物入侵,会破坏进入水体的生物区系,甚至成为敌害生物。

二、对生物入侵的预防

(一)生物入侵的概念

生物入侵:指植物、动物和微生物从其原生地,经自然或人为途径,传播到另一个环境定居、繁殖和扩散,最终明显影响或改变迁居地的生态环境的事件。

(二)生物入侵的途径

生物入侵途径分为有意引进和无意引进两种。

(三)生物入侵的危害

外来入侵物种通过压制或排挤本地物种,形成优势种群,危及本地物种的生态,最终导致生物多样性的丧失;敌害生物以及敌害病原生物的入侵导致农、林、牧、渔业生产严重受损,甚至人类健康也受到威胁。

1、物种水平上的影响

生物入侵者对被入侵地的其他物种及物种的多样性构成威胁。

2、生态环境

外来物种对生态环境的入侵已经成为生物多样性丧失的主要原因之一。

3、经济上的影响

首先是潜在的经济损失;然后是入侵的直接损失;第三是威胁人类健康的损失。

(四)生物入侵的控制

1、目标敌害生物的确定

2、目标物种的控制

第三章 选择育种

第一节 选择的意义和作用

(一)选择与选择育种

选择就是选优去劣,是指从自然的或人工创造的群体中淘汰不良变异,积累和巩固优良变异的有效手段。

选择育种,简称选种,是根据育种目标,在现有品种或育种材料内出现的自然变异类型中,经比较鉴定,通过多种选择方法,选优去劣,选出优良的变异个体,培育新品种的方法。

生物的可遗传变异是选择育种基础。

(二)选择育种简史

 选择育种是一种最古老的育种方法,我国在西周时期对品种就有所认识,并却已经形成选种留种技术。 选择育种方法的制订应归功与法国的L.de.Vilmorin,他于1856年提出了对所选单株进行后裔测定的原则,这个原则正式现代育种工作者公认的选择知道思想。选择的意义和作用

选择的意义就在于其创造性作用,具体体现在以下3个方面:

1、控制变异的积累方向

2、促进变异的积累和增加

3、创造新的品质

第二节 选择育种的原理

一、达尔文的选择学说

自然选择:达尔文吧有力变异的保存和有害或不利变异的毁灭叫做自然选择。

达尔文的人工选择分为有意识的和无意识的人工选择两种方式。人工选择和自然选择的区别:

首先,人工选择进行挑选的是人,发生左右的主题是人为所选择的对象所提供的条件。而在自然选择中,进行挑选作用的是客观自然条件,是受大自然平衡控制的,这与人工选择所定的条件大不相同。

其次,人工选择只能控制少数个体的定向发展,不能形成种群或大群体的定向控制,而自然选择一般则在较大群体种随机交配,交配机会,交配频率只受大自然条件的限制,与人无关。

最后,由于人工选择控制了交配对象,通过人工选择创造出一个品种只需几年到几十年时间,而自然选择却由于它交配的随机性,形成一个新物种则需要50万到100万年时间,这样的选择效果是与远远不及人工选择的。

二、纯系学说

纯系学说是丹麦植物学家W.L.Jonannsen在1903年提出来的,是纯系育种方法的理论基础之一。纯系学说主要包括以下两个方面的原理:意识在自花授粉植物原始品种群体内,如果通过单株选择,可以分离一些不同的纯系,这表明原始品种是纯系的混合物。二是同一纯系内继续选择是无效的,因为同一纯系内各个体的基因型是相同的,他们出现的变异是受外界各种环境因素影响的结果,这种变异只影响了当代个体的表现型。所以是不可遗传的。

第三节 育种性状的选择

水产动物的育种性状分为质量性状和数量性状两大类。

质量性状是指品种的一系列符合孟德尔遗传定律、呈间断变异的性状。

数量性状是指那些占多数、呈连续变异的、个体间表现的差异只能用数量来区别的客观指标如体长,体重,生长量和声场两的一系列的变异性状。

一、质量性状选择

(一)质量性状选择的遗传效应

对质量性状选择的基本哦年工作是对特定基因型的判别。选择并不产生新的基因,但它可增加一个群体种某些理想基因额的频率,同时降低不理想基因的频率。

质量性状选择的遗传效应在于提高被选择基因的频率,并减少被淘汰的基因的频率。随着合意基因频率的提高,有利基因的纯合个体的频率也提高。

(二)对隐形基因的选择

对隐性基因的选择实际上是对线性基因的淘汰过程。根据育种目标,如果受选的是有隐形基因控制的,就必须对隐性进行选择,保留显露出隐性性状的个体,也就是培育所选中的隐性纯合基因型个体。

(三)对显性基因的选择

根据育种目标,如果受选的性状是由显性基因控制,则对该性状选择实际上是对显性基因的选择。

对表形型相同的个体,就存在两种可能的基因型:一是显性纯合子,二是隐性杂合子,这样,在选择显性基因时不仅要淘汰隐性基因纯合体,还要在显性表形种区分显性纯合子和杂合子,淘汰杂合子。淘汰需分两步进行:

第一步,根据表现型淘汰掉隐性纯合体,并将具有显性性状的个体作为亲本繁殖;

第二步,将选作亲本的显性个体测交或自交,然后根据测交或自交结果,吧杂合体淘汰掉,只留下全部显性纯合体。

(四)对杂合子的选择

如果受选性状的变现型是受杂合基因型(Aa)控制,其等位基因是共显性、不完全显性或镶嵌显性,就非常容易根据表现型区分纯合子和杂合子。纯合子(AA、aa)的表型与杂合子(Aa)的表型区别极大,只需要通过直观观察即可选出。

(五)对半性基因的选择

 在一些水产动物中,性别受性染色体控制。在性染色体上,除了有决定性别的基因外,还有控制其他一些性状的基因。凡是性染色体上的基因控制的性状总是伴随着性别而遗传的,所以叫伴性遗传,也叫性连锁遗传。

二、数量性状选择

(一)表型方差分析的数学模型

数量性状变异中,从观测值 难以推算其基因型。遗传学理论认为,基因型值(G)和表现型值(P)之间存在数量相关关系:

P=G+E+IGE

其中,G是由某个体的一数量性状基因型所决定的部分,E是由某个体的性状受到环境作用而产生的偏差,IGE是基因型和环境的互作偏差效应值。

对大多数的数量性状而言,基因型效应和环境效应之间没有互作,或互作很小,为简化对数量性状遗传规律的探讨,一般假设IGE=0,则上述模型简化为:P=G+E

这一模型的意义正如孟德尔理论那样,将表型值与基因型值加以明确区分。表型值是由遗传效应和环境效应共同决定的,遗传效应是产生表型变异的内在原因,环境效应是表型变异的外部原因。

(二)遗传力分析

 数量性状的变异的遗传程度可用遗传力()指标来评定,h =VG /VP是广义遗传

2力。在基因型方差的3个因素中,仅使用相加性遗传方差VA的遗传力,称为狭义遗传力,h2 =VA /VP。在育种时间中常使用狭义遗传力。

 遗传力也表示种群的性状特征。

 遗传力的推断基本上采用方差分析法、相关分析法和回归分析法,具体可分为:

1、亲本与子代相关或回归分析;

2、完全同胞或半同胞的方差分析;

3、选择试验结果的分析;

4、求平行组的方差分析。

(三)选择参数估计

数量性状的选择效果受性状的变异程度、性状的遗传力和人工选择三方面因素影响。用以说明人工选择情况与效果的参数有选择差、选择强度、选择压力、选择反应和世代时间等。

1、选择差数(S),是指已选择个体性状的平均值与选择前整个群体改性状平均值间的差数。

2、选择强度(I)是标准话的选择差,在数值上等于选择差(S)除以背选择群体的表型值标准差(δ),即I=S/ δ。群体的表型值标准差δ是描述群体性状表型值变量离中程度的一个指标,反映群体性状表型值变异的大小。

3、选择压力(P)是指选作育种对象的个体数(n)占选择前群体总个体数(N)的百分比值。也称中选比率,即P(%)=n/N×100。

4、选择反应(R)是一种衡量选择效果的指标,指受选择性状经一世代的选择后,性状平均值变化情况,在数值上等于选择亲本所繁殖的子代表型平均(Yf)减去选择前群体的表型平均值(Y),即R=Yf-Y。

5、世代间隔(G)是指子代出生时其父母的平均年龄。

(四)数量性状间的相关关系

生物作为一个有机的整体,它所表现的各种性状之间必然存在着内在的联系。从数量遗传学这一角度,可以采用遗传相关来描述不同性状之间由于各种遗传原因造成的相关程度大小,应该与亲属个体间的亲缘相区别开。

表型相关就是两个数量性状表型变量的相关。另一类由于两个性状受个体所处相同环境造成的相关称之为环境相关。

第四节 选择育种的方法

(一)选择育种的程序

个体选择是根据个体性状的表现型进行选择的方法,又称之为混合选择或集体选择。对于以遗传力较高的性状采用改选择方法简单易行,且容易成功。选择的具体过程如下: 待选择个体的选择与建档 亲本复选与选择个体确定

多代选育与目标性状检测

目标性转品系 品系小试、中试

选择的具体过程 品种审定

大面积推广生产

(二)家系选择

在尽可能一致的环境条将虾,建立若干个家系,并对家系进行比较和观察,以家系为单位进行选择。将具有目标性状和优势性状的个体选出来作为亲本繁育,逐代选择表现良好的个体,这种选择育种方法称为家系选择。

1、家系选择工作内容

(1)原始群体优势性状的总和评估分析(2)近亲交配和严格选择(3)系谱档案的建立、记录与整理

2、家系选择的选择效应

3、家系选择的对比试验

对于不同家系的水产动物可以进行丹阳或者做标记后同池混养进行对照试验。

(三)后裔鉴定

1、后裔鉴定的遗传学基础

两性繁殖生物的受精过程表明,父本与母本为其后代个贡献一般的遗传物质,即每一后代从每一亲本得到一半的遗传物质。由于决定子代平均基因型值的是其亲本基因,因此对一个亲本个体的遗传评价就可以根据其子代的平均数值来进行。

2、鱼类测定亲鱼的选配实验

在鱼类育种时间中,目前仍沿用前苏联学者总结的亲鱼后裔鉴定的方案。

(1)成对亲鱼的后裔比较鉴定

(2)简单多系相互交配鉴定单一性别亲鱼

(3)完全多系相互交配亲鱼后裔鉴定

(四)综合选择法

所谓综合选择是将家系选择、混合选择和后裔鉴定等选择技术相结合进行的选育种。其特点是结合每一选择方法的优点,克服单一选择方法的一些技术难点。综合选择的实施步骤如下:

第一阶段,采用无亲缘关系的品种、种群等杂交建立若干家系,并通过养殖对比实验对这些家系做出生产性能鉴定,选出变现优良的家系

第二阶段,在2~3个较好的家系种进行个体选择,每个家系有几千尾鱼时,可以采用较大的选择强度和较高的选择压力

第三阶段,根据后代的表现评价每个家系的质量,进而确定每个家系的育种价值。

二、多性状的选择

(一)顺序选择法

顺序选择法又称一次选择法或单项选择法,是指针对计划选择的多个性状逐一选择,每个性状选择一代或几代,代得到满意的选择效果后,再选择第二个性状,然后在选择第三个性状等,顺序梯选。

(二)独立淘汰法

也称独立水平法或限值淘汰法,即将所要选择的个性状分别确定一个选择界限,凡是要留种的个体,必须同时超过各性状的选择标准。

(三)综合指数法

综合指数法是按照一个非独立的选择标准确定旋流个体的方法,将所涉及的各性状,根据其遗传基础和经济重要性,分别给予适当的加权,然后综合到一个指数中。

第五节 影响选择效果的因素和提高

选择效果的途径

一、影响选择效果的因素

(一)选择对象的内部因素

(二)人为因素

(三)生态环境

二、提高选择效果的途径

(一)把握育种目标

(二)合理地选择育种原始群体

(三)最适宜的选择时间

(四)选择的标准

(五)对优势个体进行选择的条件

(六)选择个体的数量和时期 第六节 水产动物选择育种实例

一、鲤的增重量选择实验

二、道纳尔逊“超级虹鳟”

三、建鲤

四、中国对虾 “黄海1号”

第四章 杂交育种

杂交:在遗传学上将只要有一对基因不同的两个个体进行交配的过程称为杂交。

杂交育种:通过不同品种间杂交创造新变异,并对杂种后代培育、选择以育成新品种的方法叫杂交育种。其理论基础是基因的分离和重组。

杂交育种分类方法多种多样。依据杂交亲本亲缘关系远近的不同,可分为近缘杂交进而远缘杂交;依据育种目标的不同,可分为育成杂交和经济杂交;依据杂交时通过性器官与否,分为有性杂交和无性杂交;依据杂交时参加亲本数目的多少,分为单交和复交。

第一节 育成杂交

一、育成杂交的概念

所谓育成杂交,就是指将分属不同品种(品系或自然种)、控制不容性状的基因随机结合,形成各种不同的基因组合,再通过定向选择定向选择育成集双亲优良性状于一体的新品种的育种方法。其遗传机理是基因重组和互作。根据杂交的方式,育成杂交分为4类:

二品种简单育成杂交

简单育成杂交 级进育成杂交

多品种简单育成杂交

引入育成杂交 综合育成杂交

二品种综合育成杂交

多品种综合育成杂交

二、简单育成杂交

又称增殖杂交,是根据当地、当时的自然条件、生产需要以及原地方品种品质等条件的限制,从客观上来确定育种目标,应用相应的两个或多个品种,使它们各参加杂交一次,并结合定向选育,将不同品种的优点综合到新品种中的一种杂交育种方法。

根据引入杂交品种的多少和所用的技术条件,各品种的生物学特性等,又可分为二品种简单育成杂交和多品种简单育成杂交。

三、级进育成杂交

又称吸收杂交、改造杂交、渐渗杂交,是根据当地的自然条件、经济条件和生产需要以及原有地方品种品质等所客观确定的育种目标,将一个品种的基因逐渐引进到令一个品种的基因库种的过程。

四、引入育成杂交

又称导入杂交,改良杂交,是为获得更高经济效益或根据当地的自然条件、经济条件和生产需要以及原有地方品种品质等多客观确定的育种目标,通过引入品种对原有地方品种的某些缺点加以改良二使用的杂交方式。

五、综合育成杂交

此法是为了获得更大的经济效益,根据当地的自然条件,生产需要和原有地方品种的品质等客观条件二确定的改造某一地方品种或品系而进行的育种活动。

根据参加杂交的品种数目的不同,又分为二品种综合育成杂交育种法和多品种综合育成杂交育种法。

六、育成杂交的步骤

(一)确定目标和育种方案

(二)杂交组合的选择

1、选择亲本(1)精选亲本(2)明确目标

(3)重视选用当地推广品种(4)明确亲本性状的遗传规律

2、亲本的选配

(1)双亲性优良,优缺点互补(2)双亲遗传差异性要大(3)双亲配合力要高(4)亲本目标性状要突出

(三)对杂种后代的选择

(四)理想个体的子群繁育与理想性状的固定

(五)扩群提高

七、杂种后代的处理

此阶段 的主要目标是固定优良性状,稳定遗传特性,其实质是有杂交繁育向纯种繁育过度。主要方法是:

(一)近交选育

遗传学上将有亲缘关系个体间的交配称为近亲交配,简称近交。

1、近交的遗传效应

近交的遗传效应表现在以下3个方面:

一是杂合体通过近交可导致后代基因的分离,并使后代群体的遗传组成迅速趋于纯合化;近交后代纯合体增加的速度决定于近交系数、等位基因的对数和近交的代数。

二是导致杂合体等位基因的纯合使隐性有害的性状表现出来,也就是常说的近交衰退。

三是杂合体通过近交可使遗传性状重组和稳定,使同一群体出现多个不同组合的纯合基因型,而且逐代趋于稳定。

2、近交的作用

(一)揭露有害基因

(二)可以保持个体血统的纯正

(三)可以提高种群的同质性

(四)可使基因纯合,因此可以利用这种方法来固定优良性状

3、近亲交配衰退

近亲交配虽有需对用途和优点,但也存在不利之处,即有可能产生近亲交配衰退。

(二)回交选育

1、回交育种的概念和意义

回交是指杂种后代与亲本之一再行杂交。回交育种是指两品种(品系)杂交后,通过用杂种与亲本之一连续多代重复杂交,把亲本的某些特定性状导入另一亲本的育种方法。

回交育种是杂交育种的一种特殊形式,也是处理杂种后代的特殊方法之一。它为育种提供了一种较为精确的控制杂种群体、选育改良的方法。

2、回交育种的特点(1)优点:  遗传变异易控制  目标性状选择易操作  基因重组频率易增加  所育品种易推广(2)缺点

 回交育种只改进原品种的个别缺点,不能选育具有多种新性状的品种,因此回交对品种的改良不可能获得多方面的重大改进,除非育杂交育种相结合,这是回交育种法的最大弱点;

 回交改良品种的目标性状多局限于少数主要基因控制的性状,其遗传力高,又便于鉴别,易取得成功。若用来改良的是数量性状,则难以奏效。

 从非轮回亲本转移某一目标性状的同时,由于与不利基因连锁或一因多效的缘故,可能将某些不利的非目标性状基因也一并带给轮回亲本。为此,必须进行多次回交,才能打破连锁。

 回交的每一世代都需要进行较大数量的杂交和选择,工作量较大。

3、回交育种的基本遗传规律

回交的遗传效应有两个方面:首先,连续回交可使后代的基因型逐代增加轮回亲本的基因成分,逐代减少非轮回亲本的基因成分,从而使轮回亲本的遗传组成替换非轮回亲本的遗传组成,导致后代群体的性状逐渐趋向轮回亲本。其次,回交可以导致基因型纯合。在应用回交时,必须注意以下两点:

一是应该选择好的轮回亲本;

二是非轮回亲本的选择也十分重要,它是被改良性状的唯一来源。

4、回交次数

理论上回交4次后,其后代的经济性状将与轮回亲本极为相似。但在实际工作中,应视具体情况而定。

(三)杂种后代的培育和管理

在杂种后代的培育过程中,应注意以下几点:  保证杂种后代正常发育以供选择;  培育条件要均匀一致;  大水面饲养杂交种要慎重。

第二节 杂种优势利用

一、杂种优势的概念及特点

(一)杂种优势的概念

所谓杂种优势是指两个或两个以上不同遗传类型的个体杂交所产生的杂种第一代,往往在生活力、生长势和生产性能等方面在一定程度上由于两个亲本种群平均值的现象。

(二)杂种优势的特点

 杂种优势不是某一两个性状变现突出,二是许多性状综合地表现突出;  杂种优势的大小,大多取决于双亲性状间的相对差异和互补程度;  亲本基因型的纯合程度不同,杂种优势强弱也不同;  杂种优势在杂种第一代表现最为明显,之后就显著降低。

二、杂种优势的理论基础 解释杂种优势的三个论点

(一)显性学说

显性学说也叫显性基因互补或显性连锁基因说,是由Bruce(1910)提出,经Jones(1917)和其后一些人的补充发展而成。该学说认为显性基因多为有利基因,有害、致病以及致死呼吁大多是隐性基因;显性基因对隐性基因有抑制和掩盖作用,从而使隐性基因的不利作用难以表现。显性基因在杂种群中产生累加效应。非等位基因间的互作会使一个性状受到抑制或增强,这种促进作用可因杂交二表现出杂种优势。

(二)超显性学说

该学说又称则和假说,是Hull和East于1908年分别提出的。这个假说热为杂种优势是等位基因间相互作用的结果。由于具有不同作用的一对等位基因在生理上互相刺激,使杂合子比任何一种纯合子在生活力和适应性上都更优越。

(三)遗传平衡学说

该学说认为,杂种优势是各种遗传过程相似作用的总效应,所以根据遗传因子相互影响的任何一种方式而提出的假说均不能作为杂种优势的一般理论。

三、杂种优势的度量

现在通常所用的度量法根据衡量优势强度所用的技术不同主要有以下几种。

(一)杂种优势率

所谓杂种优势率(又称杂种效果),就是指在某性状上,F1的计量平均值与双亲平均值之差,而杂种优势的大小通常以杂种优势率表示。杂种优势率(又称超中优势率)就是指在某性状上,F1的计量值与双亲平均值差数的比率。

(二)超亲优势率

所谓超亲优势率(又称真杂种优势率),就是指在某种性状上,F1的计量平均值与高值亲本平均指差数的比率,计算公式为:

(三)超标优势率

所谓超标优势率,就是指在某种性状上,F1的计量平均值与当地推广品种平均值差数的比率。计算公式为:

(四)杂种优势指数

所谓杂种优势指数(HI),就是指在某种性状上,F1的剂量平均值与双亲平均值的比之。计算公式为:

四、杂交亲本的选择

杂交亲本种群的选择需要注意类别,初选以及选育三个问题。

(一)亲本群的类别

1、品系——杂交组合多由品系配置;

2、品种——在某些特殊条件下,可用品种替代品系。

(二)亲本群的初选

在进行试验前,需要对亲本群进行初步估计,这样就可以起到事半功倍的效果。

目前常用的初选方法有遗传差距法和配合力法两种。

(三)亲本群的选育

亲本群的选育主要包括选优、提纯两个方面。选优就是通过选择,选出性能优良、合乎理想的个体。提纯则是通过选配,使亲本群在主要性状上纯合子的基因频率尽可能增加,个体间差异减少。

五、杂交组合方式

六、鲤的纯种优势利用

1、丰鲤

兴国红鲤♀×散鳞镜鲤♂杂交得F1

2、建鲤

荷包红鲤♀×元江鲤♂杂交后采用家系选育,F1经三代自交和一代系间杂交得F4,用两个雌核发育系与的F4杂交得F5-F6代,然后选育成性状稳定的鲤鱼优良品种

第三节

远缘杂交

远缘杂交:是指亲缘关系比较远的生物类型之间的杂交,即起码是种与种之间的杂交。从分类学角度来说,不仅有中间杂交、属间杂交,和亚科间杂交,甚至有科间和目间的杂交,以区别种内的不同地理种群间的杂交。

一、远缘杂交育种概况

二、水产动物远缘杂交的特点

(一)远缘杂交的可孕性

水产动物远缘杂交较易进行,主要原因可能是多数为体外排放精卵,体外受精易进行操作。

实际应用中的主要问题:杂交不孕和杂种不育。

杂交不孕:是指不可交配性,即由于亲缘关系远,使两个物种的生殖细胞产生配子各类而不能正常受精、胚胎不能正常发育,因而不能获得有生活力的后代。

杂种不育:是指亲缘关系较远的物种彼此能够获得杂种但因其胜利功能不协调,生殖系统遭受干扰而杂种不能繁殖后代或繁殖力很低的现象。

生殖隔离(杂交不育)是物种育物种之间的分界线,是鉴定物种的最基本的依据。造成生殖隔离的原因一般可大致分为地理隔离、季节隔离和生理隔离3种。

地理隔离:由于地理因素造成的隔离,长期的隔离阻断了两物种之间的基因流动,进而导致生殖隔离。

季节隔离:由于动物繁殖季节不同,即使在同一地区也无法交配,因而你造成的隔离。

生理隔离:动物存在性选择,只选择或接受同种的异性个体交配,而拒绝一种的异性个体。

(二)远缘杂种的可育性

1、种间杂种:同一属内的不同种间杂交,比属间杂交的可育性大,有许多完全可育(全育型)的种类。

2、属间杂种:不同属间的远缘杂交,则出现杂种能育性较为复杂的情况—— 完全可育、完全不育、单性可育。

3、亚科间杂种:不同亚科间的远缘杂交,至今未见报道能育的杂种,一般认为是不育的。

(三)远缘杂交不相容性的主要原因

引起杂交不相容性的主要原因可能有以下3个方面:

1、核型差异

2、基因位点及基因表达的差异

3、核质不相容

(四)杂种的生活力

不同杂交组合间的生长和生产性能差异显著。两个物种杂交,大多数情况下,杂种生活力提高,产生杂种优势。有些远缘杂交的杂种生活力无明显改变。第三种情况是杂种生活力降低,产生杂种劣势。

(五)促使远缘杂交可孕和克服远缘杂种不育的方法

1、亲本的选择和配组

选择杂交亲本时首先要考虑它们的血缘关系的远近,正确选择远缘杂交亲本并进行合理的配组,是远缘杂交的关键。

2、混合受精

混合受精优势可以克服远缘杂交的不孕性。

3、诱发多倍体和单性发育

远缘杂交即”异种受精“,在亲和力较强的配组中杂种可育,但当核型存在差异时可能产生两种结果:诱发多倍体和单性发育

三、远缘杂交的实例及应用前景

(一)鲤科鱼类的远缘杂交

(二)鲟科鱼类的属间杂交

(三)鳟鱼类的远缘杂交

(四)罗非鱼类的种间杂交

(五)贝类的远缘杂交

(六)虾蟹类的远缘杂交

第五章 雌核发育与雄核发育

第一节 雌核发育

一、雌核发育现象

雌核发育:指卵子在精子的刺激下,依靠自身的细胞和发育成个体的一种有性生殖方式。

与一般两性生殖物种的单倍体卵子不同,雌核发育种类产生卵子的染色体数目仍与体细胞的染色体数目相同,称为非减数卵子。当精子进入卵子后,仅起激活作用,不发生原核化,不与雌性原核融合,因而是一种无融合的繁殖方式,所产生的后代完全与木本相似。

在自然界中,营天然雌核发育的动物种类很少,其中最著名的例子是银鲫。

人工雌核发育是指用遗传是活的精子激活卵子的发育,精子不参与合子核的形成,卵子仅靠西河发育成胚胎的现象。1911年Hertwig首次发现了人工雌核发育的可能性。

雌核发育二倍体的人工诱导有多种方法,但都要通过两个步骤实现,即精子染色体的遗传失活以及卵子染色体的二倍体化。

二、精子染色体的遗传失活与雌核发育的诱导

精子染色体的遗传失活是人工诱导雌核发育的关键技术。目前,失活精子所采用的方法一般包括γ射线,X射线,紫外线,化学试剂,杂交诱导等。

三、雌核发育二倍体的诱导

用遗传失活的精子与卵子受精,发育出来的胚胎通常为单倍体。这样的个体通常不能正常的生存。要获得具有生存能力的雌核发育个体,除遗传失活精子之外,还必须通过抑制第一、第二极体的释放或早期卵裂恢复乱则染色体的二倍性。

(一)诱导原理

鱼类只能通过抑制第二极体或第一次卵裂两种方法产生雌核发育二倍体。

贝类雌核发育二倍体的人工诱导可以通过抑制第一极体、第二极体释放或第一卵裂3种方法获得。

(二)诱导方法

人工诱导雌核发育二倍体,也就是是雌核发育的单倍体加倍的过程,主要有物理学方法,化学方法和生物方法。

物理学方法有温度休克法,静水压力法;

化学方法有CB处理法,6-DMAP处理法,秋水仙素、聚乙烯乙二醇、三氯甲烷和氯化钙等化学试剂处理法。

(三)雌核发育二倍体实例

在20世纪80年代依赖,人们对鱼类雌核发育二倍体的诱导技术进行了大量研究,迄今已获得人工雌核发育二倍体鱼类30多种。然而,在海产经济贝类方面,人工西河发育研究开展较晚,至今还没有培育到成体的报道。

四、雌核二倍体的鉴别

采用理化方法人工诱导雌核发育,由于人工失活精子的处理并非百分之百成功,倍化率也因处理条件和诱导方法不同又很大差异,因而当雌核发育二倍体产生的时候,必须又充分的证据证明染色体数目的二倍性,且精子DNA确实没有参与胚胎发育,因此雌核发育个体的倍性检测和鉴定是雌核发育二倍体诱导中的一个重要环节。

常用的鉴定方法有:流式细胞仪检测法,荧光显微分析法,染色体分析法,同工酶电泳方法,分子标记鉴定等。

五、雌核发育二倍体的受精细胞学机制

在鱼类的人工诱导雌核发育研究中,一般认为入卵后的精核始终受到抑制,而不形成雄性原核,保持固缩状态,不育雌性原核融合,精核仅起激活卵子启动发育的作用。

六、雌核发育二倍体的生物学特性

(一)性别

自然界大部分鱼类是雄性异型(XY型),因此这类鱼的雌核发育后代应该全部是雌性(XX型)。若是雌性异型的鱼类(ZW型),西河发育后代的性别结果则是雄性(ZZ型)和雌性(XX型)各占一半。因此,通过分析雌核发育后代的性别比例就可以了解该动物的性别决定机制。

(二)繁殖力

吴清江等(1999)认为通过物理或化学方法加倍的鱼类雌核发育个体,大约有80%的性腺不能正常发育,而染色不完整是人工雌核发育鱼类不育的主要原因。

(三)生长与发育

总的来说,雌核发育所产生的后代与正常受精所得到的胚胎相比发育速度变慢,成活率低。

七、雌核发育二倍体的遗传学特性

根据卵子染色体加倍的时期不同,雌核发育二倍体划分为3种类型:第一极体抑制型,又称为减数分裂I型雌核发育;第二极体抑制型,又称为减数分裂II型雌核发育;第一卵裂抑制型,又称卵裂型雌核发育。

谷口(1989)使用x[基因(G)-着丝粒(C)重组率]、y(第二次分裂分离频率)和F(近交系数)3个参数描述了这3种类型雌核发育二倍体的遗传学特性。 抑制第一极体释放诱导雌核发育二倍体时,如果不发生重组,子代都将成为母本的拷贝。但由于现实中往往发生重组,因而距离着丝粒近的基因位点保持着母本的杂合性,距离着丝粒远的基因位点则出现同组结合2型、异祖结合2型,共4种类型的卵子,第二次分裂分离(杂合体)的频率y=1-x。依染色体上基因位点的不同位置,y值为0.5~1.0.因此,近交系数F也随基因位点变化而变化,其值为0~0.5、 抑制第二极体释放诱导雌核发育二倍体时,如果不发生重组,子代都应成为瓦健全的纯合体。由于鱼类的染色体一般都发生一次交叉,因此距离着丝粒近的基因位点为纯合体,距离着丝粒远的基因位点,G-C重组率为x时2x的卵成为杂合体,即y=2x。这个比例根据基因位点在染色体上的位置而变化,y为0~1.0.因此,近交系数F也随基因位点变化,介于1.0~0之间。 抑制第一卵裂诱导雌核发育二倍体时,由于是抑制了有丝分裂,不存在基因重组,因而在所有的基因位点都是纯合体(y=0),近交系数F=1-y=1。

八、雌核发育二倍体在遗传育种中的应用

在遗传学基础理论和水产养殖应用研究中,雌核发育有着十分广泛的应用前景,如生产利用异育银鲫,快速建立纯系,并通过纯系间杂交选育个体大、生长快,和抗逆性强的优良新品种;用于基因定位,基因-着丝点作图;用于性别决定机制及其他基础遗传学研究。

(一)异育银鲫;

(二)快速建立纯系;

(三)性别控制和单性种群利用;

(四)确定性被遗传机制;

(五)基因-着丝点作图。

第二节 雄核发育

一、卵子染色体的遗传失活与雄核发育的诱导

雄核发育是指通过用放射线照射等方法完全破坏卵核,仅把卵子作为营养源,依靠精子又来的精核发育成胚胎的现象。

卵子遗传失活常用γ射线和X射线的辐射处理,照射剂量与发生率之间,与雌核发育同样可以看到Hertwig效应。

二、雄核发育二倍体的诱导

雄核发育二倍体的偶到可以通过抑制第一次卵裂的方法获得。此外,还可以通过双精子融合,或利用四倍体得到的二倍体精子或遗传失活卵受精的方法获得雄核发育二倍体。

三、雄核发育后代的性比

雄性异型鱼类的雄核发育二倍体,理论上应该产生XX雌性和XY雄性(超雄),并以1:1的比例分离。雌性异型配子的雄核发育二倍体,理论上应该全是ZZ雄性,与正常雌性交配性比正常。

四、雄核发育的应用

(一)濒危物种保护

(二)全雄生产

(三)克隆

(四)有害隐性基因的排除

(五)核质杂种

第六章 多倍体育种

染色体是遗传物质DNA的载体,是细胞中遗传物质存在的形式。不同种生物的遗传物质、遗传性状互不相同,其染色体数目和染色体形态也不尽相同;同种生物的染色体数目和形态则完全相同,所以染色体数目和形态特征是物种的标志。各种生物在世代交替中,染色体数目具有相对的稳定性,每种生物体细胞都有相对恒定的染色体数目。

第一节 生物染色体的多倍性

一、多倍体概念和种类

(一)多倍体最早是有德国学者温克勒诱发植物多倍体成功后提出来的。它指生物体体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。相对与二倍体,多倍体的体细胞中含有3个、4个、6个或更多的染色体组,而依次贝称为三倍体,四倍体,六倍体等。

(二)多倍体的种类

同源多倍体:从来源上分析,如果加倍的染色体来自于同一物种或在原有染色体组的基础上加倍而成,则称为同源多倍体(homologous polyploid)。

异源多倍体:如果加倍的染色体来源不同的物种,则称为异源多倍体(heterologous ployploid)。

二、多倍体现象

多倍体在植物界很普遍。被子植物中大约有一半的物种是多倍体。但动物中的多倍体现象较少。在水产动物中,多倍体现象比较普遍,许多多倍体种类是重要的经济鱼类或重要的经济鱼类或重要的养殖对象。

三、天然多倍体形成的原因

(一)体细胞染色体加倍

由于生物自身或外界的原因,体细胞在有丝分裂中期发生分分裂异常现象(核内有丝分裂、核内复制或分裂后两个子细胞的融合)导致染色体加倍分裂失败,形成染色体数目加倍的多倍体细胞,进而形成一定的多倍体组织或器官。这种多倍体的组织或器官在动物和植物都可能出现,但植物比动物更容易流传下去。

有体细胞的核内有丝分裂(核内复制)和细胞融合导致的多倍体均为偶倍性。

核内有丝分裂:是体细胞在正常有丝分裂中,染色体复制一次,但至分裂中期,核膜没有破裂、消失,也无纺锤丝的形成,当然也不会发生细胞分裂中后期的细胞质分裂,因此每个染色体形成4条染色体,称为双倍染色体,这时染色体两两平行排列在一起,结果形成的细胞是四倍体。其后经过正常的细胞分裂,形成两个子细胞均为四倍体。

细胞融合:指两个细胞之间由于某种物质作用,细胞膜之间融合,形成一个双细胞核细胞,由于细胞有丝分裂时的核膜崩解,两个细胞核融合形成一个细胞的过程。这一过程发生在第一次卵裂形成的两个细胞之间,虽然是体细胞之间形成的多倍体,但由于用以后的生殖细胞也由之形成,故由此产生的四倍体是可遗传的。

(二)生殖细胞的异常减数分裂

生殖细胞可能发生异常的减数分裂,由于某种原因同源染色体或姐妹染色体在后期没有分开,二组染色体进入到同一配子中,导致配子中染色体数目的加倍形成2n配子。这样的配子经受精后形成倍性不同于亲代的多倍体,但其子代的可育性很低。

(三)双(多)精受精

动物的受精机制保证只有一个精子进入卵子。在一些鱼类中是精子产生雄配子素II,溶解卵膜孔的乱摸形成受精孔。卵子的卵膜孔区有两种雌配子素,雌配子素I有吸引和加速精子活动的作用。当一个精子进入卵子后,卵子立即释放雌配子素II,使卵膜孔封闭,并破坏贝吸引到卵表面而不能键入卵的精子。由于雌、雄配子素的共同作用,最好中使一个精子的头部由卵膜孔入卵,实现精卵的两核融合。当卵子的受精孔由于某些生理的或自然的原因不能及时封闭时,则可能有两个或多个精子进入卵子,并同时完成受精过程,进而形成三倍体(双精),四倍体(三精)的合子,并发育形成多倍体个体。这种双(多)精受精的生物现象在植物,动物以及高等动物中均有发现。在自然界中靠自然力量形成多倍体的机制还不清楚,目前还没有通过这种方法人工诱导产生多倍体的先例。

(四)远缘杂交

不同二倍体物种之间杂交,当血缘关系比较近时形成异源二倍体杂种;当杂交的两个物种血缘关系较远,会产生杂交种不育现象;如果遗传基础差异较大,杂交很难获得二倍体杂种,但有时远缘杂交可以导致远缘多倍体的形成,这一现象在鱼类等水产动物的远缘杂交中经常出现,尤其是辅以一定的技术手段处理后更加容易获得异源多倍体。高等动物的远缘杂交能力较弱,而许多植物则能形成可育的异源多倍体。

(五)个体发育调节机制

植物有着复杂而完善的急速调节作用,但其精确性和时效性不及动物,对遗传物质改变的耐受性较大,这样就容易在自然选择中形成多倍体。而在动物体中,染色体、神经、体液调节的存在,对配子的产生、合子的形成、性别决定和子代个体的发育有着重要的影响。多倍体动物之所以稀少,可能与染色体的性别决定有关。

第二节 多倍体诱导

多倍体育种包括天然多倍体的挖掘和人工多倍体的诱导两个方面。由于天然多倍体已经镜鲤长时间的适应与自然选择,因而在适应环境和综合表现等许多方面具有优势。但在自然界中,多倍体自然发生的皮率极低,尤其是天然多倍体发生的年代较为久远,数量有限,难以全面满足人类对养殖新品种开发热情。因此,人工诱导多倍体便成为多倍体育种一个更好的选择。

一、人工诱导多倍体的原理

根据天然多倍体的生成机制以及生殖细胞发生和细胞分裂的机理,多倍体的诱导原理有以下几方面:

(一)抑制第一极体的释放

(二)抑制第二极体的释放

(三)抑制第一次卵裂

(四)细胞融合

二、人工诱导多倍体产生的方法

目前广泛应用的诱导方法有物理学方法,化学方法和生物学方法。

(一)物理学方法

该方法主要有温度休克、静水压力处理和电休克法等

(二)化学方法

一些化学物质可以破坏细胞分裂中纺锤体的形成,进而组织卵细胞极体的排出或受精卵的有丝分裂而产生多倍体,这些化学物质有:秋水仙素、细胞松弛素B、聚乙二醇、6-二甲基氨基嘌呤、咖啡因等。

(三)生物学方法

该方法主要有远缘杂交、核移植及细胞融合等。

第三节 诱导多倍体的细胞学特征

(一)抑制受精卵第一极体释放的染色体分离方式

Guo等(1994)对牡蛎(2n=20)受精卵的细胞学观察研究中发现,经CB处理抑制第一极体释放后,在第二次减数分裂过程中,染色体的分离方式有以下几种:

1、联合二极分离

2、随即三极分离

3、非混合三极分离

4、独立二极分离

(二)抑制受精卵第二极体释放的染色体分离方式

抑制受精卵第二集体释放的染色体分离方式因种类不同而不同。在此一太平洋牡蛎为例说明抑制第二极体释放的遗传结果。

受精时,卵子处于第一次减数分裂的前期,含有20个四分体,受精后卵子继续减数分裂过程,同源染色体向两极一定,20个四分体均分为两组,每组10个,其中靠近卵子边缘的一组形成第一极体排出。剩余的一组继续第二次减数分裂,染色单体分开,向两极移动,每一极含有10条染色单体,靠近卵缘的一极将形成第二极体排出。在第二极体释放前,细胞核内形成2倍体的雌性原核(20条),再与正常的雄性原核(10条)结合就形成三倍体(MII三倍体)。

第四节 多倍体的鉴定

由于经人工处理的受精卵不能保证百分之百地称为多倍体,而且所形成的多倍体常常表现为嵌合体,因此进行染色体倍性鉴定对于确认诱导效果就显得十分必要。鉴定方法分为直接和间接两种方法。直接方法包括染色体计数和DNA含量测定等,间接方法包括细胞测量、蛋白质电泳、生化分析和形态学检查。

一、染色体计数法

(一)鱼类染色体玻片标本制备

1、肾脏组织染色体制片法

2、小型鱼类鳃细胞制片

3、胚胎细胞制片

(二)贝类染色体制片法

1、用单轮幼虫制备染色体标本

2、用鳃组织制备染色体标本

3、用上足触手、外套膜制备染色体标本

二、细胞核体积测量

一般认为,真核细胞的核大小与染色体数目成正比,同时细胞核与细胞质在细胞种总是维持较稳定的核质比。因此,细胞及细胞核体积的大小可用于染色体倍性鉴定。

三、极体计数法

极体计数法已作为一种简单快速的方法用于早期胚胎三倍体的检测。因为三倍体的诱导是通过组织第一极体或第二极体的排出而完成的,所以三倍体合子只有一个而不是两个极体。具体方法是在显微镜下观察卵子的动物极有没有极体释放。

四、DNA含量测定方法

细胞核内的DNA含量与它们所含的染色体数成正比,当细胞内染色体倍数增加时,其DNA含量也相应增加,所以可以通过DNA含量来确定染色体数目的多少。其具体方法有:流式细胞仪检测法、显微荧光测定法、同位素标记测定法。

第五节 多倍体的生物学特性

(一)性腺发育

人工诱导的三倍体鱼类理论上是不育的,因为计数染色体组将导致减数分裂因姊妹染色体配对不平衡而不能进行,由此引发性腺发育的受阻或非整倍体配子的产生。

迄今为止的研究结果显示,人工诱导三倍体贝类的性腺发育大致有3种类型:第一种是三倍体的性腺成熟完全被抑制;第二种是性腺发育虽受到一定程度的抑制,但在产卵期仍有不同程度发育,且随种类不同而有很大差异,有些能产生成熟的卵母细胞和精子。第三种类型是有些三倍体贝类产生的精、卵能正常受精并发育。

四倍体个体的性腺发育正常,但育性较二倍体差。

(二)生活力与生长

大多数学者的研究发现,人工诱导的三倍体鱼类具有正常的生活力。

除在贻贝的幼虫发现三倍体与二倍体的生长存在差异外,多数研究认为,贝类达到成熟期后,三倍体才显示出生长优势。

(三)其他性状

经过对鱼肉质量、含氧量、抗病性和感觉特性等性状的研究,发现三倍体虹鳟的鱼肉质量由于二倍体。三倍体香鱼的抗病力与二倍体无明显差异。

多数情况下,三倍体的个体不比二倍体大,这必然伴随三倍体个体细胞数量的减少,同时也伴随各个器官细胞数量的减少。脑细胞数量的减少导致三倍体的治理可能比二倍体低下,这有可能使三倍体的竞争力低。

第六节 多倍体的应用

(一)提高生长速度

(二)控制过度繁殖

(三)延长寿命

(四)改善品质

第七节 多倍体育种实例

(一)鱼类多倍体育种实例

(二)贝类多倍体育种实例

第七章 细胞融合与核移植

第一节 细胞融合

一、细胞融合的方法

两种不同细胞的混合物,自发发生细胞融合的频率非常低,所以一般需要添加融合剂或使用点融合计数,认为促进细胞的融合。

(一)病毒融合

利用病毒诱导此包融合的方法最早被采用,其中最有效而又最常用的是仙台病毒(HVJ)。HVJ是具有囊膜的病毒,对人没有致病性。该病毒能强力吸附于细胞表面,因而HVJ为介导两细胞间可以形成甲壳,部分细胞膜一时破解,两个细胞融合。

(二)化学融合

化学融合是在20实际70年代才开始研究和使用的,其中使用最广泛的是聚乙二醇(PEG)。PEG早期使用植物细胞融合细胞的融合试验中,现在各种各样的动物细胞也都普遍使用。PEG通过去除细胞内的水分,作用于细胞膜,引发细胞融合。

(三)电融合

 电融合技术是利用交流非均匀电场使液体中浮游细胞沿电力线排列成串,形成待融合细胞之间的紧密接触,然后采用直流脉冲使细胞在相互接触部分进行细胞膜融合。

(四)激光融合

激光融合是利用激光微束破坏相邻细胞的接触区,从而诱导细胞融合的方法。

二、融合细胞的筛选

在随A、B两种细胞的融合中,可能会形成AA、BB和AB3种融合,而实际所需要的是AB融合体的方法有多种,下面介绍几种代表性的方法。

(一)荧光标记筛选

(二)形态、生化或遗传标记筛选

(三)选择培养基筛选

三、细胞融合技术的应用

(一)单克隆抗体的生产

(二)微生物育种

(三)植物育种

(四)动物育种

(五)基因定位

(六)生产活性蛋白质

第二节 核移植

细胞核移植是应用惊喜的显微操作技术,将一种动物的一个二倍体细胞核移植到同种或异种动物的去核(或核已灭活)卵母细胞(或受精卵)胞质中,在一定条件下,它能像受精卵一样分裂、分化、发育形成胚胎、幼体或成体技术。

一、鱼类的细胞核移植

在鱼类细胞核移植研究方面,我国学者做了许多工作,处于国际领先地位。1963年童弟周等首次将细胞核移植技术应用到硬骨鱼类,把金鱼和鳑鲏的囊配细胞核分别移入同种鱼的去核未受精卵内,成功获得正常的胚胎和幼鱼。此后的40年时间里,有关鱼类细胞核移植的报到主要集中在我国,国外只有5篇。

二、核移植的方法

细胞核移植技术操作主要包括核供体鱼细胞质受体的制备、移核和核质杂种的培养4个步骤。

(一)核供体细胞的准备

核供体的细胞来源于囊胚期细胞和体细胞。

(二)受体卵细胞的制备

鱼类细胞质受体为成熟的未受精卵细胞,通常采用人工催产的方法获得。去核的方法主要有挑核法和功能性去核。

(三)移核

移核是在显微操作仪上将供体核卵母细胞的过程,是核移植工作种最惊喜也是最困难的部分。

(四)核质杂种的培养

移核后,一般将移核卵转移到Holtfreter液中,在适宜温度下培养至2~4细胞期,然后转入1/2浓度的Holtfreter液中,发育至原肠胚后,换入暴气水培养。

三、核移植技术的应用

(一)培育优良品种

(二)复制优良个体

(三)保护濒危、珍稀动物

(四)诱导雄核发育二倍体

(五)基础研究

首先,利用核移植技术研究胚胎发育过程中,细胞质和细胞核的功能,以及两只之间的相互关系。

其次,研究细胞核发育的全能性

再次,细胞核移植技术和基因打靶技术、胚胎干细胞技术相结合,可以提高转基因动物的生产效率,在研究基因功能上有重要作用。

总之,核移植技术具有重大的生物学意义,特别是体细胞核移植技术的成功表明动物分化的体细胞核可在程序化。

第八章 性别控制

第一节 性别控制的意义

水产动物性别控制的意义有以下几点:

1、提高群体生长率

2、控制繁殖速度

3、延长有效生长期

4、提高产品质量

5、提高性产品的产量

第二节 水产动物的性别决定与性分化

一、原始生殖细胞起源、迁移和分化

(一)原始生殖细胞的起源

原始生殖细胞(PGC)起源于生殖嵴本身的生殖上皮细胞的增殖作用。生殖嵴是性腺的前身,起源于中胚层,在胚胎时期背系膜两侧的体腔壁产生一对上皮纵褶,此纵褶称为生殖嵴或生殖摺。

(二)原始生殖细胞的迁移和分化

脊椎动物原始生殖细胞的迁移方式现在一般认为有4种形式:①通过原始生殖细胞自身的变形虫运动而主动迁移;②通过原始生殖细胞周围组织细胞的分化生长运动推动原始生殖细胞被动迁移;③通过血液循环运动的被动迁移;④化学动力迁移。即在将来形成生殖腺部位组织的诱导下,原生殖细胞被吸引过去。

(三)生殖嵴的发生和分化

个体发生过程中,生殖嵴的形成对性别分化起着重要作用。在两栖类和其他高等脊椎动物中,未分化的生殖嵴原基由皮质和髓质两种类型的体细胞组成,前者由腹膜壁衍生而来,后者由中肾芽基衍生而来。

二、生理性别

动物性别包括两个方面,一时由其生理构成所表现出的性别,称为生理性别;另一方面则为动物决定性别的遗传基础,称为遗传性别。生理性别是性别的外在表现,是遗传性别与环境互相作用的结果,而遗传性别则为有父母遗传下来的决定性别的遗传基础。水产动物生理性别的分类:

三、遗传性别

在遗传性别中,与其他各种动物一样,性别决定的基础是遗传基因,不同的是在许多鱼类,决定性别的基因并不明显地集中性别性染色体上,常染色体上的基因也参与到性别决定中。并且在发育早期,鱼类的性别更明显地表现出双向潜力:某些外部环境因素能在不同程度上影响鱼类的性别分化,从而使鱼类性别决定机制显得更加复杂。

遗传性别是受精时来自卵细胞以及来自精子的染色体相互结合而决定的。

(一)性染色体的主要决定类型

1、XX-XY型

2、XX-XO型

3、ZW-ZZ型

4、ZO-ZZ型

5、ZO-ZZ型

6、X1X1X2X2-X1X2Y型

(二)鱼类型染色体

H-Y抗原是异配性别动物细胞膜的组成成分,控制该抗原产生的基因由靠近Y染色体断臂着丝点(可能含有激活基因)、Xp远端区(可能含有抑制基因)及常染色体上的结构基因组成;雌雄性都可能含有结构基因,但在哺乳动物中,只有具有XY染色体的正常雄性个体才具有激活基因。

(三)鱼类性染色体与性别决定

位于常染色体上的基因也可能参与鱼类性别决定。其证据有 :(1)不同的雌性(雄性)与同一雄性(雌性)交配,得到不同性比的后裔;(2)种间杂交得到不同的性比;(3)环境因子对鱼类性比的影响。(4)分子生物学证据。

(四)与性别决定有关的基因

与鱼类性别决定有关的基因有Sox基因,细胞色素p450芳化酶基因,DMY基因等。

四、鱼类的性转变

(一)鱼类的性黄转变现象

性逆转是指雌雄异体的动物有一种性别(雌或雄)向另一性别(雄或雌)转变的过程。性逆转的结果是动物体性别完全转变。性逆转现象有两种可能:一是生理性的,是生命过程的一部分;二是病理性的,个体体内的生理发生病态的变化导致极体内急速的紊乱而导致性别转换。

(二)影响性别转化的因素

1、激素与性转变

2、环境与性转变

3、性别转变机制

Shapiro(1988)提出性别转变中可能寻在两种机制,即去抑制机制和刺激机制。

第三节 鱼类性别的人工控制

性别控制是通过人工处理改变水产动物遗传性别所主导的发育方向,使个体或群体的性别按照人类设计的方向发展,进而形成的群体为单一性别或群体处于不育状态的方法。

一、单性群体诱导

(一)种间杂交

当雄性异配的雌性与雌性异配的雄性杂交时,得到的后代全部为异型配子合子。这样的异型配子合子的性别在所有杂交后代中是一致的,为同一的雄性。

(二)人工诱导雌核(雄核)发育

水产动物的配子,形成单倍体胚胎后让然具有完成胚胎发育的能力。根据之一原理,利用物理的方法或化学的方法使精子遗传失活,然后与成熟卵受精,精子只能起到激活卵的作用,不参与发育,卵的发育完全是在雌核的控制下进行的,这就是诱导雌核发育。

人工诱导星河发育的原理与人工诱导雌核发育相同。

(三)激素诱导

在生理环境中,类固醇激素是各种生理现象的诱导者。目前已经证实,类固醇激素可以影响多种鱼类及五脊椎动物的性腺分化。

1、激素诱导方法通常有4类:口服法、浸泡法、注射法和埋植法。

2、诱导剂量

不同的浓度的雌性激素和雄性激素对不同鱼类具有不同的生物学效应,通常有三个剂量级:低剂量、中剂量、高剂量。

3、外源激素作用的机理

性转变是一个复杂的生理过程,性激素如何影响性别决定方向,其作用机理是什么,虽然研究者众多,但目前还没有建立有说服力的理论。

4、石斑鱼性转变的细胞学

5、激素诱导鱼类性转变的实践

(四)我国科学家杨永铨等(1980)提出并建立了“三系配套法”。这三系分别是:(1)原系:指自然群体中未经转化的雌、雄鱼,即XX ♀、XY♂。

(2)转化系(XY ♀):遗传型雄鱼用雌激素诱导性转化后的表型雌鱼,即雌性化雄鱼,用XY ♀表示;(3)雄性纯合系(YY ♂):指性染色体未YY的雄性个体。

在生产中制药将雄性纯合系和原系交配就可得到全雄性后代:

XX ♀(原系)× YY ♂(雄性纯合系)

XY♂

此外,若用雌性激素将一部分雄性纯合系YY ♂ 超雄鱼再转化为雌鱼,二者相互交配,就可获得100% 的超雄鱼:

YY ♂ × YY ♀

YY ♂

三系配套法已在生产中应用,但它工作量大,种质资源要求高,时间长等缺点也限制了进一步推广。

(五)同配精子受精(精子分离)

精子分离的主要方法和技术如下:

(1)根据两类精子在重量、密度上的不同应用沉淀法进行精子分离(2)根据膜电荷的差异应用电泳的方法分离异型精子(3)依据异型精子密度的不同用密度梯度离心法进行分离(4)应用免疫学方法分离精子

(5)依据两类精子DNA含量上的差别用流式细胞分类器分离X精子和Y精子。

二、鱼类不育技术

控制鱼类性腺不发育的方法有以下几种:

1、杂交

杂交,尤其是远缘杂交容易产生不育后代。

2、激素阉割

适当剂量和种类的类固醇激素可诱导鱼类发生性转变,但较高剂量的性类固醇激素却可以抑制性腺发育,得到性腺发育受到抑制的不育鱼,这就是激素阉割。

3、人工三倍体诱导

人工三倍体水产动物的最大特点是其不育性,即性腺不发育或发育不完善。

4、自身免疫阉割

自身免疫阉割又称为自身免疫性腺毁灭。这是通过自身免疫技术对水产动物进行阉割的方法,它可使鱼类或其他水产动物市区生殖技能以促进生长。

5、外科手术阉割

采用外科手术,摘除性腺,终止原来的生理性别,即所谓的手术去势。

第四节 其他水产动物的性别决定、性转变及人工控制

一、贝类的性别及性转变现象

(一)贝类的性别

软体动物门的腹足纲中有雌雄同体和雌雄异体种类,并且具有性转变现象。瓣鳃纲亦有雌雄异体和雌雄同体之分,但有不少种类,这种区分界限并不明显。头足纲是雌雄异体,而且两性异形,雌雄间差异显著。

(二)贝类的性转变现象

贝类中,雌雄异体的种类会发生性转变,雌雄同体种类也可以出现雌雄异体现象。

二、贝类的性别决定

对贝类进行性别控制的研究较少,尚未有关于激素诱导性别转变的研究报道,亦有的研究主要集中于多倍体诱导生产不育群体。贝类多倍体具有生长快,肉体大,闭壳肌大,成体成活率高和不育等优良性状。

三、甲壳动物(虾蟹类)的性别决定机制及其性转变

虾蟹类的性别是由内因和外因两方面因素决定的。内因是生物体的性别遗传物质,即性染色体或性基因;外因就是影响性别分化的环境因素。此外,甲壳动物所特有的内分泌腺——促雄性腺对性别决定也有举足轻重的作用。

(一)性染色体

甲壳动物各群体中有异型性染色体共49个物种,包括XX-XY型、XX-XO型、ZW-ZZ型或ZO-ZZ型。

(二)促雄性腺

促雄性腺又叫雄性腺,是甲壳动物特有的内分泌腺,其分泌的促雄激素,具有诱导甲壳动物性别分化、促精子及第二性征形成的作用。

促雄性腺对甲壳动物雄性初级、次级性征发育和维持有重要作用。

促雄性腺影响甲壳动物性别的机制是目前较认同的是吴仲庆和Ginsburger-Vogel等提出的假设:即一对同源染色体上的等位基因()控制这些动物的性别,雌性为影星纯合体m/m或mm,雄性为显性杂合体M/m或Mm,M-m决定促雄性腺的有无或显隐性,M对m为显性。当基因型为Mm时促雄腺发育,表现为显性,个体为雄性。当基因型为mm时,促雄腺不发育,表现为隐性,个体为雌性。

(三)环境因素

虾蟹类由于在进化上的原始性,性别决定的遗传力明显小于高等脊椎动物,其性别更易受到外界环境的影响,且容易发生逆转。

在各种外部环境因素中,温度、食物丰度、光照、盐度和水质都可能影响虾蟹类的性别及其分化。

(四)分子生物学证据

利用分子标记寻找性别特意片段的研究取得了一些成果。应用在高等机制动物中性别特异性探针如SRY、ZFY、Bkm、DMY和DMRT1来寻找虾蟹类的同源基因也是一种便捷手段。

四、甲壳动物的性别控制方法

甲壳动物的促雄腺和卵巢产生的性激素能使异性性反转或抑制异性性征发育,实践中可以通过切除或移植促雄腺以及移植卵巢等手段进行性别控制。用性激素控制性别的研究在很多动物中均取得了成功。

第九章

转基因技术

第一节 概述

(一)转基因技术的发展

自从1953年Waston和Crick提出双螺旋结构以来,生物科学取得了突飞猛进的发展,并从细胞水平进入了分子水平。到20试剂70年代末期,人们已能够成功地用微生物来生产人的胰岛素和干扰素等医药产品。1982年,美国科学家将大树的生长激素基因转入小鼠体内培育出具有大树雄健体魄的转基因小鼠及其子代,标志着人们已可将单一功能的基因或校型基因移入高等动物的染色体DNA上,构建出理想的转基因动物。

转基因通常是指在DNA操作过程中整合到动植物受体细胞染色体上的外源基因。

(二)转基因技术在水产动物育种中的应用

转基因技术与传统育种技术有两点重要区别:

首先,传统的杂交和选择技术一般是在生物个体水平上进行,操作对象是整个基因组,所转移的是大量的基因,不可能准确地对某个基因进行操作和选额,对后代的表现预见性差,选出优良性状的概率基地。而转基因技术则能克服传统育种的不足。

其次,传统育种技术一般只能在生物种内个体间实现基因转移,血缘关系较远的生物之间通过传统杂交而进行的基因转移难度则非常大。而转基因技术所转移的基因则不受生物体间亲缘关系的限制,可以有效避免种间,属间,甚至动植物近物种杂交的不亲和性。

转基因技术在水产动物育种中的应用主要体现在以下几个方面:

第一,改良养殖性能;

第二,生产医药生物制品;

第三,培育新型观赏鱼或其他用途。

鱼类转基因工作在我国开展的较早。朱作言(1985)首先进行鱼类转基因研究。随后,许多关于转基因鱼的研究工作相继开展起来,人、牛和羊生长激素基因分别作为外源目的基因被用于转基因研究。

第二节 转基因技术的原理与方法

移植到受体中的外源基因,其结构一般包括3个部分:启动子、目的基因和转录终止信号。

一、启动子

启动子是DNA分子结构RNA聚合酶并形成转录起始复合物的区域,它和增强子(增强转录活性的结构)一起构成了基因转录的顺式作用元件。没有启动子的存在,外源基因就有可能不被转录进而不能表达。选择恰当的启动子是保证外源基因在转基因在转基因水产动物中成功表达的重要因素。在转基因水产动物中,成功的启动子应当知道外源基因在适当的时间、特定的组织中进行表达,且表达的量要求达到一定程度。

目前在转基因鱼研究中,使用的启动子可归为以下3类:

1、来自高等动物病毒基因的启动子;

2、来自高等动物的启动子和增强子;

3、来自鱼类基因的启动子。

二、目的基因

1、选择目的基因的原则

目的基因的选择对于构建理想的转基因水产动物来说是至关重要的。目的基因是指编码特定蛋白质的结构基因,它的表达能使转基因水产动物产生新的表型。根据转基因水产动物的潜在价值,目的基因的选择应遵循以下原则:

(1)改变受体的代谢特征;

(2)改变受体对环境适应能力。

2、常用目的基因

当前在水产动物中转移的目的基因主要有以下几种:

(1)生长激素基因

(2)增强抗逆性的基因

(3)报告基因

三、外源基因的导入

外源基因构建好以后,接下去的任务就是将外源基因转移到受体水产动物中。将外源基因导入动物受体细胞有多种方法,主要有显微注射法,电穿孔法,精子载体法,逆转录病毒转然法、基因枪法、磷酸钙共沉淀法,脂质体融合法、激光介导法等

(一)鱼类基因转移中外源基因的导入方法

1、显微注射法

显微注射法是借助于显微镜的放大技术,直接把外源基因注射到动物的卵母细胞、受精卵、早期胚胎、胚胎肝细胞或体细胞中,然后生产动物个体的方法。在某些情况下,显微注射前需要先对鱼卵进行处理,如对对鱼卵离心以便使胚泡处在卵的顶部,用荧光染料染核以及用酶或镊子去掉卵壳,采用这些措施是为了方便显微注射。

2、电穿孔法

电穿孔法又叫电脉冲法,其基本原理是利用外部高压短脉冲使细胞膜的结构改变,使之产生可逆的孔隙或孔洞,一定大小的分子包括DNA即可通过孔隙或孔洞进入细胞。

优点:操作简便,可同时处理大量的受精卵,特别适用于那些容易获得大批量受精卵的动物。

缺点:导入是随机的,无定向性,且转移率较低,需这对不同种鱼建立相应的电脉冲条件。

3、精子载体法

精子载体法又叫精子携带法,是以精子作为外源基因的载体,通过人工受精将外源基因导入动物胚胎,从而将外源基因带入子代的基因组中而实现基因转移。

优点:简便,成本低廉,便于大量筛选、相对温和等。

精子载体法主要有3种方式:直接混合法、脂质体法、电穿孔法。

4、基因枪法

基因枪法又叫告诉钨微粒轰击法或粒子枪法,是通过把吸附DNA的金属微粒高速打入受体细胞内,从而使外源基因导入受体细胞内的方法。该方法特别适合于细胞壁厚的植物细胞,在鱼类中也有成功的报道。

优点:可以短期内处理多个个体。

缺点:在外源基因的稳定性和表达方面存在问题。这以技术目前在水产动物转基因研究和应用还有一定难度。

5、逆转录病毒感染法

逆转录病毒是RNA病毒的一种,进入宿主后从RNA逆转录成DNA,并结合到病毒染色体上,因而宿主细胞染色体内就存在有病毒基因。如果把目的基因组合到病毒染色体上,用改造的病毒请然宿主细胞就有可能向细胞内导入外源基因。

此法对鱼类不太适用。

6、组织注射法

外源基因向机体组织直接注射时,周围细胞能将外源基因纳入,并且注射的外源基因被整合。

(二)虾类基因转移中外源基因的导入方法

转基因虾的研究由于其繁殖生物学和发育生物学的特殊性,至今仍是一大难题。目前对于转基因虾的研究最迫切需要解决的问题就是外源基因的导入方法。

显微注射技术很难应用于中国对虾和对虾相似繁殖方式的甲壳类动物。精子携带法由于虾特殊的繁殖发育特性而受到极大限制。

有人将基因枪法引入虾类的转基因操作中,取得了令人鼓舞的结果。

第三节 外源基因的整合、表达与遗传

一、外源基因的整合

(一)外源基因的命运

外源基因导入受精卵后,经历了一系列复杂的生物学过程,一般在胚胎发育早期的受体细胞内进行大量的复制,复制以后经历部分讲解、变构、多聚化和逐渐与基因组整合的过程。

外源基因在染色体中整合位点的差异对其表达及转基因鱼胚胎产生不同影响,拜偶像为3种整合方式:有效整合、无效整合或沉默表达、毒性整合。

(二)随机整合

1、外源DNA整合的构型

在多数情况下,外源基因以串状多拷贝的头尾相连的构型整合到染色体的一个位点,极少请款下为头对头或尾对尾的方式。其特点为:

(1)一个特定的胚胎或一个特定细胞克隆,DNA总是整合在染色体的单一位点,最多整合在少数几个位点上。

(2)在每一个整合位点,外源DNA通常呈现多拷贝串状整合。

(3)在绝大多数情况下,某一位点上多个、拷贝串状整合的外源基因,采取头尾相连的排列方式。

(4)在极少情况下,可发现两个拷贝呈现头对头或尾对尾的连接方式。

2、外源DNA整合到染色体上的机制

外源DNA通常都插入染色体的一个位点,在少数情况下插入一个以上位点,甚至插入不同染色体。一般认为,外源DNA与其染色体上整合位点之间,存在低度同源性;一种带有小卫星序列的基因常会整合到染色体的卫星序列中。上述两种情况说明,整合常发生匹配较差的序列之间的不正常交换。

3、外源DNA整合时间和转基因嵌合体产生

嵌合体动物是由至少两种基因组结构不相同的细胞类型构成的动物个体。转基因嵌合体动物的身体是由转基因的和非转基因的两种细胞所组成。转基因嵌合体的产生是由于近缘整合时染色体已复制,或者已整合的基因从一个子染色体上丢失。

4、整合效率

外源DNA复制量与注入外源基因拷贝数在一定范围内(105~107个/卵)成正相关,与线性DNA分子片段长短也有关,线性外源DNA的最大扩增数可达100倍以上。

外源基因的整合率与受体鱼种类、注入方式、注入DNA的构型以及剂量有关。

(三)同源重组

双链DNA两个区段的序列基本一样,但不一定完全相同,叫做同源区。DNA通过同源奇偶啊换整合到染色体上的机制,为向目标基因导入预先设计的突变提供了途径,这种方法包括基因楔入和基因剔除,通常被称为基因打靶。

1、基因楔入又称基因置转技术,使双链的断裂点发生在同源序列的边缘或同源序列之外,转基因的结果是外源DNA取代内源靶序列。

2、基因剔除是基因打靶的一种方法,类似于同源重组技术,特指外源DNA与受体细胞中同源基因组合并取而代之。

二、外源基因的表达

水产动物论文 篇6

1. 创造良好的生长环境良好的生长环境,能增强水生动物的新陈代谢,促进其生长。如溶氧水平是影响水产动物摄食量、饲料消化吸收率、生长速度以及饵料系数高低的重要因素。据有关研究资料,鱼类在溶氧3毫克/升时的饵料系数要比4毫克/升时的增大一倍。若把溶氧从4毫克/升提高到7毫克/升,鱼的生长速度可提高20%~30%,饵料系数能降低30%~50%。当水中溶氧达到4.5毫克/升以上时,鱼的食欲明显增强;溶氧达到5毫克/升以上时,饵料系数降到最低值。因此,在养殖过程中可采用加注新水、泼洒生石灰溶液、使用微生物制剂、开动增氧机、安装微孔管道增氧设施等方法来调节和改善水质,使池水始终保持较高的溶氧水平、合适的透明度,降低氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有毒有害物质浓度,为水生动物生长创造良好的福利环境。

2. 选择优良的养殖品种品种的优劣直接关系到生产性能和养殖效益。具有优良性状的品种对饲料的消化吸收率较高,生产性能好,用于维持生命的用料少,饲料报酬就高。近年来,随着良种的不断培育和引进,对提高饲料利用率的效果也十分显著。在水产养殖生产中,一定要选择遗传性状优良、体表完整、体色鲜亮、体质健壮的种苗。在种苗放养时,还要注意放养量的合理准确,放养規格应尽可能一致,并适当搭配其他养殖品种,以充分利用水体空间。目前推广的80∶20放养模式是一种值得大力提倡的放养方式。

3. 提供营养全面的饲料不同的水生动物,对营养的需求也不同。蛋白质是饲料中维持水生动物生命活动的最关键的营养物质,也是饲料成本中花费最大的部分,确定并选择最适的蛋白质需要量,可有效地维持体蛋白动态平衡及促进其生长。不同食性的水生动物对蛋白质的需求不同,如鱼类为:草食性<杂食性<动物性。不同生长生阶段对蛋白质的需求也不同,单位水生动物体重的蛋白质需要量随水生动物体重的增加而减少,如鱼类为:成鱼阶段<鱼种阶段<鱼苗阶段。当然,饲料的蛋白质也不是越大越好,在配合饲料中适量搭配能量饲料,可以使蛋白质较多地用于水生动物的生长,对提高饲料利用率十分重要。在甲壳类水产品种养殖中,要随生长阶段及时调整饲料中动物蛋白与植物蛋白的比例。必要时可在饲料中添加一些促进水生动物生长的诱食剂、促生长剂、驱虫保健剂、微量元素等,但添加剂一定要注意绿色环保。

4. 规范合理地加工饲料饲料加工方法不当,往往会造成营养损失。如豆类饲料含有抗胰蛋白酶,如不经热处理会影响蛋白质的消化吸收。谷类饲料磨得越细,消化率越高,但过细会降低适口性。若根据水生动物的口径大小,将粉碎的原料饲料加工制成合适粒径的颗粒饲料,可提高饲料利用率15%左右。影响配合饲料质量的因素有:粉碎粒度是否够细,称量是否准确,混合是否均匀,除杂是否完全,蒸汽调制的温度、压力是否适宜,造粒是否压紧,颗粒大小是否合适,熟化温度及时间是否科学等。

5. 选用科学的投饲方法投饲要均匀、适量、定时、定位,切忌时饱时饥,影响水生动物的消化和生长。投饲量与饲料的利用率直接相关,投饲过多,饲料往往没有被完全消化吸收就排出体外,造成浪费;投饲不足,影响水生动物的生长。养殖过程中,可进行多次投喂,通过投饵机的定时控制,一般从上午7时开始投喂到下午4时结束,每次持续投喂20~30分钟。不同的养殖品种投饲时间和方法也有所不同,如对虾有昼夜摄食的习性,应采取昼夜多次投饲方式,一般为每天4~5次,每隔4~5小时投饲1次;青虾与河蟹一般每天投饲2次,上午9时投饲30%~40%,下午5时投饲60%~70%。投饲的区域和范围也应因不同养殖品种而定,一般虾蟹类应以浅水处为主,鱼类经过驯食后可定点投喂。生产上应定期检查水生动物的摄食情况,每次投饲以能保证水生动物有80%以上的饱食度为宜,遇到异常情况时应及时调整投饲量。

6. 做好疾病防治工作疾病防治要贯彻“积极预防、以防为主”的方针,及时治疗水产动物的各种病症,确保水产动物对饲料的消化吸收和转化。水生动物一旦感染寄生虫、细菌或病毒,机体吸收营养的功能减弱,食量有所下降,要控制饲料投入量,避免对治疗疾病带来负面影响,对水体造成污染。

7. 注重饲料的保管饲料保管不善,不但饲用价值降低,而且极易发生水生动物中毒或引起消化道疾病。有条件的渔业生产企业和专业合作组织应建专门的饲料仓库,保持饲料新鲜。一次购料不宜过多,饲料储存过久会因脂肪变质而使营养降低。保管饲料还要注意遮光、通风透气和防潮,以免维生素A、D、E等氧化。

水产动物论文 篇7

1 保持适当的水深, 为水生动物避暑降温提供一个深水区

养鱼塘口:水深2~2.5 m左右。养虾、养蟹塘口:平均水深1.2~1.5 m左右。如塘口偏浅, 水草量又不足, 及时投放部分漂浮植物, 水草总量控制在水体面积的1/4~1/3左右, 不宜过多。稻田、藕田的养殖模式, 由于遮阴条件较好, 可正常管理。

2 保持适当的肥度, 确保一个宽松的溶氧环境

溶氧≥5 mg/L以上, 水生动物生长愉快, 饲料转化率高。增氧与耗氧是一个动态的平衡, 在一定条件下, 温度上升, 光照适宜, 光合作用强, 产氧多。同时耗氧因子也增多, 耗氧作用也增强, 氧债也高。高温下的调节, (1) 减少投饵量, 喂七八成饱。气温≥35℃, 水生动物摄食率低, 正常投喂, 易浪费饲料, 另残饵多, 也易败坏水质, 再排泄物增多, 氧债也增强。 (2) 适时加注新水, 保持适宜的肥度。 (3) 不宜施肥, 如确需调肥水质, 以无机肥为主。

3 服药

水产动物论文 篇8

一、教学目标改进

本课程主要教授水产养殖过程中疾病的诊断、预防和治疗, 单纯的理论教学不能满足实践的需要, 传统的理论和实验课的方式部分解决了学生动手能力差的问题, 但离一名合格的鱼病技术人员仍有一段距离, 虽然学生毕业后还需在工作上进行培训, 但怎样缩短与生产的差距是现在需要解决的问题。

二、理论课程改革

1. 教材的改革

水产动物疾病的相关教材的适用范围以本科生为主, 针对高职教学的方面较少, 目前使用的2010年出版的针对高职、高专的教材, 虽然相比以往教材有较大改变, 但离以生产过程为导向的教学还有一定距离;另外在知识系统性方面, 要弱于本科教材。高职教材应该立足于理论, 简明扼要, 实践知识丰富。

2. 教学内容的改革

当前, 无论是本科院校还是高职院校在教学内容上大部分按照病原学、药理学、病理学、免疫学等理论知识为主, 具体鱼病按照鱼虾贝等分类, 每一类又按照病原分为病毒性疾病、细菌性疾病、真菌性疾病、寄生虫疾病以及非生物性疾病。这些内容理论性较强, 但实践性不强, 重点不突出。在高职教学中应该更多地添加一些实践中用得上的知识, 并且要与海水、淡水以及南北的地域差异有所区别。

3. 教学方法的改革

目前常用的教学方法包括课堂讲授、多媒体教学、实验教学等, 基础的理论教学需要用课堂教授的方法, 同时必须借助多媒体, 单纯的课本讲授无法满足疾病学科需要, 而在疾病学科教学中引入多媒体, 可以促进学生主动学习, 提高学生对病理病症等枯燥知识的学习兴趣, 从而收到良好的教学效果。

4. 多学科知识串联

鱼病的发生与环境机体和病原有着密切的关系, 因此在疾病的诊断和防治过程中经常会用到对水质的调控, 对水体中浮游生物和藻类的分析, 另外就是对常见病理症状或组织症状的观察。后者与组织胚胎学有着密切的关系, 因此, 只有将多门学科互相联系, 协同培养, 学生的理论基本功才能全面、扎实。同样, 疾病防治知识学习好了对其他学科也都有很大的帮助。

三、校内实验环节

本课程作为水产养殖专业的核心专业课程, 实践性和认知性较强。在单纯的理论教学中, 比较抽象、枯燥, 学习效果不佳。开设实验课有利于学生理解理论知识, 提高鱼病基本操作、仪器使用和分析、解决问题的能力。但在实验过程中, 由于水产疾病发生的季节性和随机性, 模拟现场诊断、检测和用药效果不好, 因此需要进一步优化实验条件, 提高实验真实度, 促进实验教学效果。

四、实践教学环节

本专业的实践环节安排在大二学年的5月到10月, 因此本门课也要与其他学科相结合, 在不耽误学生顶岗实习的前提下, 将部分疾病知识融合进去, 在实践中提高疾病相关知识和技能的掌握, 通过专业技能的提高促进学生顺利实习和良性就业。

五、课程考核改革

考试是为了促进学生提高对本课程的兴趣和重点知识掌握能力, 而不是单纯地为了考试卷面成绩而设。通过理论考试和实验考核可以全面检查与评定学生对本课程学习的掌握程度。理论考试中注重对学生基本知识的掌握和以后工作需求所需技能的知识考察;实验考核将学生分组进行, 这样能够节约成本时间, 同时又保证每个人都能动手操作。

综上所述, 本门课程需要紧跟形势, 联系生产, 深化改革, 只有这样才能全面提高学生的疾病专业技能, 为就业打下良好基础。

摘要:水产动物疾病防治技术在专业教学中起着重要的作用, 为应对当前高职教学改革需求, 对本课程的理论、实验和实践部分进行分析改进, 以便培养本专业学生掌握良好的水产疾病技能。

关键词:水产动物疾病防治,教学改革,高职

参考文献

[1]马贵华, 等.水产养殖专业《鱼病学》课程实践探究性教学初试[J].江西教育学院学报 (综合) , 2005 (6) .

水产动物论文 篇9

水产动物组织胚胎学是水产学相关专业重要的基础课程, 与生理学、生物化学、养殖学等学科关系密切, 学生通过掌握机体的微细结构、机能关系和发展规律等, 为学习水生动物生理机能、病理变化、养殖实践奠定基础。但是该课程的知识内容往往远离学生生活经验, 是看不见和摸不着的, 结构微细, 理论抽象, 专业名词和术语多, 晦涩难懂, 学生学起来极易感觉到枯燥乏味。因此, 如何促进学生学习主动性和积极性, 提高教学质量和教学效果是各大院校相关老师所面临的重大课题。笔者结合多年的教学经验, 在考核内容和方式、成绩分配比例等方面进行了改革和实践, 总结如下, 以供今后相关研究提供参考资料。

1 改革目的

1) 调动学生参加学业考核的主动性, 减弱因考试给学生带来的压抑、焦虑, 激发学生的创造力, 消除学生投机取巧的心理和行为。

2) 提高学生自主学习、创新学习的积极性, 培养学生的创新意识和创新精神, 促进学生个体才能和潜质的发挥, 以及综合分析问题、解决问题的能力培养。

3) 尊重学生的独特个性, 珍惜学生在学习和生活过程中表现出来的独特的能力倾向和特殊的个体经验, 鼓励学生独立思考、标新立异, 满足学生的自我发现、自我反省、自我发展等需求, 促进学生的品德、智能、个性等各方面素质的综合发展。

4) 促进教师教学科研水平的提高和专业知识的增长。

2 改革措施与内容

青岛农业大学水产养殖专业《水产动物组织胚胎学》共设64学时, 其中理论38学时, 实验26学时。改革前, 水产动物组织胚胎学课程成绩由平时成绩、实验成绩 (包括实验报告成绩和实验考核成绩) 和期末考试成绩三部分组成, 所占分值分别为10%、30%、60%, 若实验考核不及格不能参加期末考试。实验考核共有10套题, 采用分组抽签考试的方式, 考核内容主要是识别结构或找出指定结构, 并说明其判断依据。每人五题, 每题20分, 满分100分。

课程学业考核评价改革主要思路是以发展的眼光看待和评价学生, 加强过程考核, 减少课程期末考试分值, 引导学生注重平日知识积累;改革考核内容和方式, 细化评价标准, 将学生的个人品行、行为操守、职业道德、专业素养等方面都纳入评价体系, 促进学生创新能力、品德和个性等综合素质发展。改革主要表现在以下六个方面:

1) 减少平日考勤所占分值, 即由原来的10%降至5%;

2) 增加实验内容示教讲解和小组课堂PPT展示等考核环节和内容;

3) 改革考核评价只强调教师对学生评价的现状, 增加学生互评环节;

4) 改革实验考核方式, 即由原来在所有实验课结束以后进行实验考试, 改为实验随堂考核;

5) 增加学习态度评分环节;

6) 降低期末理论考试所占分值, 即由原来的60%降至40%。

改革具体标准如下:

1) 课程学业考核评价标准

课程学业考核评价实行百分制, 由平时成绩、实验成绩和期末理论考试成绩三部分组成, 所占比例分别为15%、45%、40%, 考核内容包括出勤情况、学习态度、参与课堂活动情况、实验报告完成情况、实验考核等 (见图1) 。

平时考核内容包括出勤情况和参与教学活动情况两个方面, 分别占总成绩的5%和10%, 其中出勤考核标准为旷课1次扣1分, 迟到早退4次扣1分, 5分扣完为止。参与教学活动情况包括学习态度、课堂问答、实验内容示教讲解、课堂作业完成情况等;课堂作业由4~5个人分组完成, 要求学生通过查阅资料, 制作PPT课件, 然后每组派出代表通过多媒体给大家展示讲解作业内容。参与教学活动情况得分=学习态度分 (≦2分) +参与活动次数 (≦3分) +参与效果得分平均值, 其中学习态度、课堂问答、实验内容示教讲解由老师给分;课堂作业完成情况得分由学生和老师综合评分。小组组长和活动发言代表平时成绩额外加2分。

实验成绩包括实验报告成绩和实验随堂考核成绩两部分, 分别占总成绩的35%和10%。实验随堂考核方式为每次实验课结束, 对每个学生当次所有实验内容进行随机考核, 由学生在显微镜下找到实验教师指定的结构或说出实验教师显微镜指针所指组织结构的名称, 10个实验项目, 能顺利通过5次考核者, 即为满分, 否则按未通过1次扣20分计。

期末理论考试成绩占总成绩的40%, 包括填空、选择、判断、填图、名词解释、问答等题型。

2) 实验报告评分原则

课程实验共设10个项目, 每次都有实验报告要学生完成。实验报告成绩满分100分 (占期末总评成绩的35%) , 每次实验报告成绩之和取平均值所得成绩即为实验报告最终成绩, 评分标准见表1。

3 改革效果

对青岛农业大学2012和2013级水产养殖专业学生进行了《水产动物组织胚胎学》学业考核评价改革, 并和2011级水产养殖专业学生教学效果进行了比较。与改革前相比, 学生上课积极性明显提高, 课堂活动活跃度显著增强, 学生的创新思维和个人特长得到了充分的发挥, 期末考试卷面平均成绩和课程总评成绩都有所提高, 说明改革有利于学生对课程内容的掌握和综合素质的提高。在学校每学期组织的教学质量学生座谈会中, 学生对课程改革给出如下评价:“老师教学风格新颖, 积极开发同学创造力, 提高了记忆力”、“在老师的指导下, 对课程有了极大的兴趣, 越来越喜欢自己的专业, 更有信心了”、“课程给我们亲自实践的机会多, 实验随堂考核给我们学习提供了压力和动力, 学习也不那么枯燥了”、“学生课堂讲解活动给了同学自我展示的机会, 不仅能加强对课程知识的掌握, 还促进组织能力、语言表达能力等综合素质发展”。由此可见, 学生也比较认同课程的学业考核评价改革。不过由于期末考试成绩分值的降低, 也有个别学生由一个极端走向另一个极端, 由“期末考试前的突击”走向“不重视期末理论考试复习”。另外, 在教学过程中发现, 不同班级之间的学习成绩差异比较大, 说明班级的整体学风对学生的学习质量也会有很大的影响。

4 结语

《水产动物组织胚胎学》学业考核评价改革加强了过程考核, 降低了期末考试分值, 不仅能督促学生平时学习, 提高学生自主学习、创新学习的积极性, 提升学习质量, 而且还能减弱因考试给学生带来的压抑、焦虑, 激发学生的创造力, 消除学生不以平时学习为基础、只靠期末几天突击的投机取巧心理和行为。另外课程考核增加了学生实验内容示教讲解和小组课堂PPT展示环节, 每个学生必须都要参与, 这些环节除了教师给予评价外, 学生之间也要进行互评, 这有利于激发学生的主人翁精神和责任意识, 培养学生的创新意识和综合分析、解决问题能力, 促进了学生合作精神的培养和个体潜能的发挥;对于学生的展示讲解, 教师要逐一进行点评和反馈, 在肯定学生的同时还要让学生及时发现自己的问题和不足, 这就要求教师不仅要掌握学科的基础知识, 还得了解学科发展动态, 从而促进了教师教研水平的提高以及专业知识的增长。实践发现由于实验随堂考核、实验内容示教讲解和小组课堂PPT展示需要花费较多的时间和教师更多的精力, 建议以小班授课效果更好。

摘要:学生学业考核评价是教学的“指挥棒”, 不仅影响着教学水平和效果, 也对学生的教育和培养起着关键作用。结合课程特点, 本文从加强过程考核、增加考核内容与环节、开展学生互评、降低期末考试分值等方面入手, 对青岛农业大学《水产养殖组织胚胎学》学业考核评价进行了改革。经过两年的实践证明, 改革有助于消除学生投机取巧的心理和行为、提高学生自主学习积极性、培养学生的创新意识和合作精神、促进学生个体才能和潜质的发挥;同时课程考核改革还有利于教师教学科研水平的提高。

关键词:学业考核,改革,实践

参考文献

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[3]蔡克勇.21世纪中国教育的走向[M].广东高等教育出版社, 2004.

[4]廖迎春.对高职院校学业考核评价方式改革的思考[J].湖南工业职业技术学院学报, 2011, 11 (6) :94-95.

水产动物论文 篇10

水产动物营养与饲料学是云南农业大学水产养殖学专业必修的一门主干课程,涉及鱼类、虾蟹类等水产动物营养生理及配合饲料学的知识体系。该课程与生产实践结合紧密,理论性、实践性与创新性并重。近年来,水产动物营养与饲料方面的研究发展迅速,新技术、新成果逐渐应用于水产动物营养与饲料研究中,原有的理论与实践教学内容已不能满足新形势下水产养殖业和饲料行业的要求,影响了该学科教学质量的提高[3]。因此,亟待需要改革原有的课程体系与教学内容,切实增加实践教学环节,培养学生的科学思维能力、综合分析能力和应用实践能力。

1 明确课程特点,确定课程建设目标

本课程具有以下几个方面的特点:1)该课程是动物营养学、饲料学、鱼类学、水产动物生理学、水产动物疾病学、水环境化学、水产微生物学等学科基础上发展起来的一门交叉学科,主要研究饲料中营养物质与水产动物生命活动的关系,阐明水产动物利用营养物质的量变与质变规律,为水产养殖业提供理论基础。2)该课程是一门应用性和实践性很强的学科,强调“验证理论,创新实践”。本课程主要涉及饲料检测、饲料质量分析、饲料配方设计及饲料加工工艺等环节,是生产实践活动的理论总结,也是“饲料”这一物质形态的理性反映。3)水产饲料配方设计及饲料加工过程是一个从无到有的创造过程,饲料配方与生产的整个过程始终贯穿着“策划—设计—加工”这一导向性的思维。因此,本课程带有较强的创新特点,也是强调“创新”思维培养过程的课程。

总之,本课程以提高学生综合素质为根本目的,以培养学生创新意识、提高学生实践能力为重点,鼓励学生走出课堂,参与各类科研项目,深入生产第一线;进一步优化教学体系,加强实践教学基地建设,形成具有先进性、科学性和实用性的水产动物营养与饲料学新课程体系,力求将本课程建设成为校级精品课程。

2 针对课程建设目标,开展课程体系和教学内容改革

课程体系是人才培养目标与培养规格的具体化[4]。水产动物营养与饲料学原课程体系包括理论教学(水产动物营养与饲料学,48学时)和实习教学(饲料厂参观实习,8学时)两部分。理论教学主要参照李爱杰主编的《水产动物营养与饲料学》(中国农业出版社)进行讲授;实习教学则主要由指导教师和饲料厂生产车间负责人共同介绍饲料加工工艺流程等。近年来,针对课程建设目标,从实际出发,培养学生的综合素质和创新能力,构建形成了新课程体系,由理论教学(水产动物营养与饲料学,48学时)、实验教学(饲料检测与分析,32学时)和实习教学(饲料厂实习及饲料配方设计,1.5周)三部分组成。其中,理论教学主要参照麦康森主编的《水产动物营养与饲料学》(修订版,中国农业出版社),建立教学内容遴选机制,及时吸纳新知识、新技术、新工艺、新原料、新标准,教学内容既要阐述基本概念和基本理论,也要及时反映本学科领域的最新科技成果;实验教学主要参照彭健主编的《饲料分析与检测技术》(科学出版社),并紧密结合“饲料检验化验员”职业技能要求,新增配合饲料粉碎粒度、饲料产品混合均匀度等物理指标检测项目以及黄曲霉毒素等饲料安全性检测项目,提高学生的实验操作技能;实习教学则重点介绍饲料配方设计原理、常规配方软件使用方法及饲料加工工艺流程等,并结合“饲料厂中央控制室操作工”和“饲料加工设备维修工”等职业技能要求,熟悉中央控制室的主控制台、微机及相关仪器仪表,了解各种饲料加工设备的拆装、修理、调试及维护与保养。本课程理论教学与实践教学并重,重视实验、实习等实践性教学环节,培养具有创新精神和较强实践能力的应用型专业人才。

3 高度重视实践性教学环节

水产动物营养与饲料学是一门应用性和实践性很强的学科,学生动手能力是教学效果的重要体现。本课程实践教学涵盖课堂讨论、课程实验、技能训练、科技创新创业行动、“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛及毕业专题等构成的实践教学体系。课堂讨论是在教师的引导下学生的自主学习行为,遵循针对性、可控性、启发性、鼓励性、参与性等五原则。课堂讨论既可激活课堂气氛、活跃思维、彰显个性,还能促进学生口头表达能力和人际交往能力的提高。课程实验教学以素质教育为出发点,优化和重组了实验教学内容,确立了多层次的实验教学新体系,包括演示性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验和综合设计性实验五个梯级类型。这种多层次的实验教学体系有利于培养学生科学作风、创业精神、实践能力和创新能力。技能训练是在专业理论学习的基础上,以水产动物营养学原理在饲料中运用为核心,强化了饲料生产环节的训练,通过大学生课外科技创新大赛和毕业专题等激发学生创新精神和实际动手能力。近年来,学校和学院每年均举办“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛和大学生科技创新创业行动大赛,课程组教师鼓励学生积极申报相关项目,并给予耐心指导。此外,积极引导学生参与教师的科研项目,既可锻炼学生文献检索与查阅资料的能力,又可提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

4 改进教学方法与教学手段

4.1 教学方法改革

突破课堂经典理论的限制,将学科前沿动态和科研融入教学中,实现科研与教学的有机结合,从而促进学生理论与实践的有机并重,教师科研与教学的协调发展。在理论教学中,突破“教师讲、学生听、教师写、学生抄”的传统教学模式,采用“交互式”的教学手段,即以学生为主体、教师为主导,进行启发式、问题式、讨论式、交互式课堂教学,主要讲授重点、难点、观点和新点。在实验实习技能训练中,既开设验证性和重复性实验以培养学生的基本操作技能,又开设综合性和设计性实验以提高学生的创新能力,达到理论教学、实验教学和实习教学的有机结合,形成一套行之有效的教学方法。本课程引入以下教学方法开展工作:1)案例教学。针对水产养殖过程中存在的一些问题提出典型案例,通过讨论、分析和交流,加深学生对基本原理和概念的理解,有效激发学生学习兴趣,提高分析问题和解决问题的能力。如水产饲料中添加“三聚氰胺”问题。为什么添加?三聚氰胺对动物的危害性?如何检测?如何有效控制等?2)形象教学。充分利用课程网络原料库阐述水产原料的形态学、生物学、原料特性等知识;通过视频资源和模拟动画介绍水产饲料的生产加工过程,有效提高学生的学习兴趣。3)现场教学。充分利用实验室现有小型饲料加工机组(含整套工艺流程及中央控制室)的优势开展现场教学,紧密结合“饲料厂中央控制室操作工”和“饲料加工设备维修工”等职业技能要求,将抽象的知识具体化,加深学习印象。4)创新教学。结合行业热点问题,布置作业,重点培养学生的创新意识。如当前鱼粉原料紧缺,如何解决?主讲教师可以通过自己的科研项目设计思路、解决方案等引导学生从生产实际中发现问题、思考问题、解决问题。5)信息教学。通过课程网站可使教师的教学工作更具弹性,学生可以通过网络选择连续式或间断式学习[5],每个学生都可以依照自己的进度、时间、兴趣来安排学习。此外,采用多样化和现代化的网络信息教学方式,可以弥补课堂教学时间和知识容量有限的缺陷,教师可以通过电子邮件、QQ等网络资源来指导学生学习。

4.2 教学手段改革

4.2.1 理论教学手段改革

采用现代多媒体技术,利用网络平台同步演示图片、图表、动画和影像等,将繁杂的教学内容网络化、条理化、简明化和形象化,扩展教学空间,增大教学信息量,达到化繁为简和化难为易的目的。

4.2.2 实践教学手段改革

收集整理水产饲料原料、水产饲料加工设备、营养素结构、饲料制作和科研试验实施过程的图片和影像,让学生对饲料原料、加工设备、营养素、饲料制作等有直观的了解;加强实验教学,改革以往学生实验由教师做好一切前提工作的做法(如试剂的配制、实验方案的安排等),选出部分实验由学生从试剂的准备与配制、仪器的准备及实验方案设计等进行全方位的自行设计及操作,教师给予指导与帮助,培养学生的实验设计能力、实践动手操作能力、组织协调能力、分析问题与解决问题能力;组织学生到饲料厂进行生产实习或参观,现场讲解水产饲料加工设备与工艺技术,巩固教学效果;鼓励学生参与教师的科研活动,积极参加挑战杯竞赛和科技创新项目,或者将一些生产实际问题设计成本科生毕业论文题目,让学生积极参与实施。

5 优化考核方式

考试是教学过程的重要环节,是对学生课程学习的阶段性、总结性的检查与评定,也是评估教师教学质量的重要手段[6]。为了更好地调动学生学习的主动性和积极性,提高学生学习动力,需对考核方法进行适当优化。具体表现为:1)改革考试方式,变单纯的笔试为课堂提问与讨论、作业、试讲、笔试、实践动手操作等多种考核方式并存,突出考核的多样性、全面性和灵活性;2)由以往的一次性考核变为过程式考核;3)考题设计的指导思想应注重能力的考核,而不是记忆的考核。

总之,课程建设是教学改革的核心和重心。课程体系、教学内容、教学方法和手段改革既是学校教学改革的核心,也是教学改革的重点和难点。随着水产养殖业和饲料工业的快速发展,水产动物营养与饲料科学新成果不断涌现,需要适时进行课程体系与教学内容的调整,以满足水产饲料行业人才的需求;需进行教学方法和方式的改进,以进一步提高教学质量;需进一步优化教学条件,构建新型课程教学平台,逐步形成具有先进性、科学性和实用性的水产动物营养与饲料学课程教学体系。

参考文献

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水产动物论文 篇11

关键词 水产动物生理学;形成性考核;素质教育;教学资源;网络课程

中图分类号:G642.474 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)04-0112-02

1 前言

水产动物生理学是水产养殖专业重要的专业基础课程,在动物生产类专业人才培养目标体系中占有十分重要的地位。该课程是研究水产动物生命活动机能及其规律的科学,要求学生掌握正常水产动物活动规律和生理机能,以及机体内、外环境变化对这些活动的影响,并能与生产实践相结合。

目前,水产动物生理学课程的考核体系以期末考试成绩占70%、平时成绩占30%为主,其中平时成绩主要考核实验成绩、出勤率和课程作业。水产动物生理学是一门实践性较强的学科,传统考核方法使得学生只重视期末考试,体现不出学生的综合能力,这不仅影响了学生的学习积极性,也在一定程度上阻碍了高素质、创新型人才的培养。

形成性考核可有效地监控教学过程,可实现对学习成果、学习目标的阶段性考核,更好地实现素质教育。目前,形成性考核主要应用在函授教育和远程教育中,在全日制本科生中开展和应用则很少见。为贯彻落实教育部《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》的精神,本文设计和构建水产动物生理学课程形成性考核,并分析形成性考核设计的意义,以更好地评价学生学业成绩,提高教学质量。

2 水产动物生理学课程形成性考核体系设计、构建的必要性

网络教学是一种开放式的教育体系,学习者可充分利用教学资源,为知识经济时代的终生学习、终生教育提供良好的条件。为扩增教学资源,已建立水产动物生理学网络课程,但水产动物生理学网络课程建成后[1],学生还是遵循传统教学模式,对网络课程参与意愿不强,现有课程考核方式也不能有效地实现对学生学习过程的全面测评和对课程学习成果的阶段性考核等。高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,为此,构建出以素质教育为核心的多元化考核评价体系显得非常有必要。

目前,形成性考核已在生理学[2]、病理生理学[3]等课程中应用,但基于网络的形成性考核体系在水产动物生理学的构建和应用都还未见报道。实践表明,基于网络的形成性考核在医学免疫学[4]、系统解剖学[5]、寄生虫学[6]等课程教学方面能最大限度地调动学生学习的积极性和主动性,可有效地提高教学质量。为此,本文设计和构建了基于网络的水产动物生理学形成性考核体系,旨在把考核与教学紧密结合起来,促进学生学习和教师与学生互动,科学测评学生学习效果,从而促进教学质量的提高。

3 水产动物生理学课程形成性考核体系设计

形成性考核体系的目标与原则 水产动物生理学课程形成性考核体系主要包括形成性考核和终结性考核。在体系设计过程中,其目标是充分利用已建立的水产动物生理学网络课程,改变传统考核形式单一、内容死板及反馈不及时等缺点,通过对学习者学习效果和学习目标的阶段性测试,最终实现对学习者学习过程的有效的和全面的测评。形成性考核体系设计要遵循以下原则。

1)以学生为中心的原则。在设计时充分考虑学生学习的特点,要求既能提高学习质量,又能调动学习的兴趣性和主动性。

2)确保课程考核的可信度。考核体系的设计应真实反映学生学习过程、学习效果并且确保课程考核的可信度,促使学生必须亲自动手积极参与,杜绝靠抄袭就能完成考核的弊端。

3)考核过程的可操作性。在设计考核过程时,充分考虑到学生对网络掌握程度是不一样的,在设计考核流程时尽可能便捷、简化,提高考核过程的可操作性。

总体方案 水产动物生理学课程形成性考核体系构建的主要思路是提高形成性考核体系的比重,丰富形成性考核体系内容。形成性考核占课程总成绩的50%,其形式主要有学生平时学习表现、课程作业、专题学习讨论活动、网络在线测试、实验报告五部分。在教学大纲的教学要求和教学内容范围内,期末终结性考核试卷中的考题类型为名词解释、填空题、选择题、简答题和论述题。其中名词解释约10%,填空题20%,选择题30%,问答题20%,论述题20%。考试时间为120分钟。

形成性考核体系的具体内容和形式 形成性考核的基本形式包含平时学习表现(占课程总成绩的7.5%)、课程作业(占课程总成绩的7.5%)、网上交流和专题讨论活动(占课程总成绩的7.5%)、网络课程在线测试(占课程总成绩的7.5%)及实验考核(占课程总成绩的20%)五部分,如表1所示。

平时学习表现和课程作业的考核与传统的考核类似。课程作业由任课教师从题库中抽取题目,主要为填空、名词解释、简答、论述等主观题题型,要求学生在网上作业平台下载,并在章节结束时尽快完成,根据作业的完成情况,计算学生的作业成绩。平时表现主要考核学生到课率、学习态度、自觉遵守课堂纪律等。

专题讨论的题目可由学生提出,也可由任课教师设计,鼓励学生查阅资料,参与讨论,由技术统计并评估各学生参与和理解程度。

在线测试要求学生在规定时间内按时完成5次在线测试,以检测学生的学习效果,并要求学生在期末考试结束前完成并统计学生参与和完成情况。

实验考核主要考查学生对实验原理理解与实际动手操作能力。在实验操作过程中,注重对学生动手能力的培养,引导学生细致地观察,排除一般实验故障。在实验报告中,要做到实验数据记录的科学性,强调推导过程的严谨性,注重对实验结果的分析与结论。

4 结语

与传统的终结性考核方式相比,形成性考核强调的是过程考核,以实现教学从以教为中心向以学为中心的真正转变。基于网络的水产动物生理学课程形成性考核体系的构建和应用,可改变传统教学方法的局限性,增强学生学习的主动性、创造性和积极性;并能真实反映学生的学习过程、效果和评价学生的知识、技能、态度以及获取知识的能力。

目前,基于网络的水产动物生理学课程形成性考核的研究工作才刚刚开始,考核体系有待于再完善,以充分发挥网络的优势,促进课程考核的良性发展。

参考文献

[1]邓思平,吴天利,师尚丽,等.基于Blackboard平台的《水产动物生理学》网络课程建设[J].广东海洋大学学报,2012(32):6-8.

[2]王晓艳,王麟.形成性考核在生理学教学中的应用与分析[J].中国高等医学教育,2010(10):36-37,41.

[3]杜月光.形成性评价在七年制中医专业病理生理学教学中的应用[J].中医教育,2011,30(6):39-41.

[4]付强,胡涛,薛江楠,等.网络教学平台和形成性评价在《医学免疫学》教学中结合的意义探讨[J].教育教学论坛,2015(16):188-190.

[5]张艳丽,刘绍壮,范凯,等.基于网络的系统解剖学形成性考试与传统终结性考试的比较[J].高校医学教学研究,2014,4(3):33-35.

[6]王卫群,王红,向征,等.网络课程平台在寄生虫学课程形成性考核体系中的应用[J].昆明医科大学学报,2013(2):

水产动物论文 篇12

关键词:水产动物营养与饲料,实验课,教学改革

随着鱼类高密度、集约化的飞速发展, 饲料的需要量迅猛增长, 饲料生产及加工企业如雨后春笋, 在全省乃至全国建立起来, 因此需要大批的饲料生产、加工、质量检测及销售的专业技术人员[1]。这从侧面反映饲料检测技术的理论学习以及操作的重要。也正是本校水产动物营养和饲料学实验课教学中亟待解决的关键问题[2]。随着企业对饲料检化验员人才的需要, 实验课程设置内容根据检化验员标准进行, 增加实用性, 提高上岗效率。

课程改革作为高等教育教学的重要环节之一, 也是多年来教育工作者为达到提高教学质量而采取的重要举措。多年来水产动物营养与饲料学教学团队进行了大量研究和探索工作, 不断进行教学内容和授课学时的改革, 目前水产动物营养与饲料学实验课成为独立课程, 学时达到30学时, 其中综合性实验达到50%。现将传统实验教学中存在的主要问题进行简单概述, 并就我专业采取的改革措施进行讨论。

一、传统实验教学中存在的主要问题

(一) 教学方法比较陈旧

传统的实验课教学方法是满堂灌式教学或者叫“填鸭式”教学模式。重点在于传授知识, 讲究知识的全面性和系统性, 忽略对知识的全面理解和应用方面的教育, 也忽略了对学生自学能力的培养[3]。满堂灌的授课方式往往无法实现将传授的知识完整地传输给学生, 而学生们也无法理解和吸收最精髓的知识点;也会导致学生缺乏思考的能力, 更不利于培养学生的创新精神[4], 教学效果不理想。

(二) 学生被动学习明显

少数同学课前预习不充分, 课上时间边写实验报告边做实验, 学习目的不明确, 兴趣不高, 导致实验中注意力不集中, 难免出现错误或产生危险;很容易忽略很多老师指导实验时提到的细节。有时实验出错误, 学生们也就得过且过, 不明白整个实验的原理和需要注意的细节, 那么实验失败也就可想而知。老师才讲过的要点瞬间就忘是因为没有用心, 这是很需要纠正的态度问题。

(三) 授课中教师和学生互动不足

一般上课都是老师讲, 而学生们只是听, 即使老师很卖力地讲, 也不能保证每个学生都能听明白和领悟透彻, 甚至也有可能学生一点没听。改革教学方法和手段的必要性, 几乎不言而喻。这里既有老问题, 也有新因素。老问题就是广大学生普遍不满, “传统模式”——教师“一言堂”、“满堂灌”、“填鸭式”等。新因素主要来自两方面:科技的进步;学生人数的急剧扩大。

(四) 实验设备更新不及时

实验技术是不断更新发展的, 然而学校很多设备还是沿用旧式的。旧设备的弊端一方面是可能存在安全隐患, 可能会导致本该封闭条件下发生的化学反应因为泄露而使得有毒气体溢出;另一方面, 随着饲料技术检测技术的不断成熟和更新, 有些老方法已经不再适用, 相对应的就要配套新仪器, 设备落伍就无法实现新方法的实施。

二、采取的改革措施

(一) 改进教学方法和手段

水产动物营养与饲料学课程教学中一直坚持“以学生为中心, 以教学为主线, 理论和实践并重”的教学原则, 将任务教学法、现场教学法、案例教学法、角色扮演法和“六步”教学法[5]灵活应用到教学中来, 采用课堂教学、实验教学及课外创新实验紧密结合的三级教学模式。为了使教学内容更加贴近生产实际, 遵循科学性和实用性的原则, 提高教学内容的针对性、时效性和实用性, 结合水产养殖学专业的人才培养方案及该课程的教学目标, 教学方法和手段主要进行了以下改革。

1.理论联系实际, 采用案例方式, 将学生日常接触的人的营养知识穿插进去, 提高理解程度, 加深印象。如:测定饲料水分的实验课上, 比起饲料含水量过多容易败坏这种说法, 包子、馒头含水多容易发霉坏掉没法吃这种形象解释更加贴近生活, 能让学生很容易明白。除了教学内容, 还可以额外讲授延伸的小知识, 使得知识更加系统化, 学生们能学到的更多[6]。

2.课堂讲授与课上讨论相结合, 针对目前热点问题采用提问的方式, 结合同学课下查资料和提前预习, 课上给学生讨论或辩论的时间, 充分调动学生自主学习的积极性, 提高学生参与教学的过程, 提高知识的获取率、吸收率和可消化率, 避免短期记忆, 改变为了上课和为了考试而学习的状态。

3.传统教学方法与现代化教学手段相结合, 改变以往一个板擦、一块黑板、一盒粉笔的传统板书教学模式的风格, 采取板书、幻灯与录像相结合的方式, 原理部分采用板书的方式, 放缓速度, 给学生理解和笔记的时间, 实验录像则以直观的方式演示实验操作的过程, 期间重点讲解操作的关键点和注意事项, 提高生动性和可接受性, 实现了图文并茂、声像俱全、动静结合。

4.实践教学采用“全体参与, 考核多样, 鼓励创新, 逐一过关”的办法[7]。按照出勤、实验操作、预习报告、实习报告、考试综合评定学生实践能力。考核时, 强调实验过程弱化考核结果。弱化考核结果指把实验结果考核分解到实验的过程中, 实验报告所占考核比重降低, 体现在降低实验报告分数所占比重, 增加实验过程中实操能力考核和综合性试验考核比例, 预习报告中重点考核实验操作, 实验报告中重点考核讨论部分, 以判断学生分析问题和解决问题的能力;对考核内容进行细化, 实验操作中每一个操作步骤都有明确分值, 强调学生实验操作的正确性和准确性, 并对良好的卫生习惯进行打分。

(二) 端正学生学习态度

1.注重品德教育。德育永远摆在教育教学的第一位, 做事必须先做人。培养学生必须孝顺、懂得感恩、吃苦耐劳、团队合作、乐观向上、抗挫折的优良品质和作风。

2.端正学习态度。端正学习态度并不是以后用不着就不去认真学, 学生不能只看眼前, 目光要放远, 本科生做实验实际上是掌握基本方法, 对所学知识有个基础性认识, 提高动手能力, 即便是以后遇到新方法, 也会很快上手, 这是一种严谨的学习态度。同时也是对自己对老师的一种尊重。花费同样的时间, 不认真吸收新知识就是浪费时间, 浪费时间就是在浪费自己宝贵的年轻生命。学习本身就容不得马虎, 身为学生更应当秉持严谨求学态度。

(三) 师生勤于沟通

教师应特别注意把握与学生之间的交流。在使用形象生动的课件吸引学生的注意力的同时, 绝不能忽视自身肢体语言在教学中作用。教学中, 教师要充分关注学生这一教学活动的主体, 教师的一个眼神、一个微笑、一个手势, 都是与学生的情感交流, 不仅可以拉近师生间的距离, 还可捕捉学生的反应、了解学生对讲授内容的理解和掌握情况, 从而及时调节讲课的节奏和气氛, 充分发挥教师在教学中的主导作用。在课下, 教师主动与学生沟通, 了解学生所思所想, 尽全力解答学生心中的迷惑, 进行正向引导, 尤其是对不上课的学生, 重点谈话, 晓之以理, 动之以情, 达到良好的互动、流畅的交流。上课再也不是“一言堂”, 学生们可以根据自己的疑问勇于提问, 有自己的见解也可以跟大家分享。集体的智慧远远要多于个人的, 只有互相交流才能打破僵硬的课堂气氛, 才能充分了解实验的意义和真正目的。老师不是完人, 也有思考不周到的地方, 学生适时弥补也是师生间感情的一种提升。提高亲和力是一个老师提高教学质量的前提, 做学生学习上的良师和生活上的益友。

(四) 及时更新实验设备

巧妇难为无米之炊, 没有相应的设备, 那么新的实验也无法成功实施。老师带领学生实验如果比喻为船长带领水手遨游大海, 那么实验设备就是那艘船。不根据实际情况沿用旧设备就好比一直搭乘已经年久失修的老船, 即使依然可以遨游大海但是也不能再保证安全性和快速了。随着天津市教委“十五”“、十一五”“、十二五”的综合投资力度的加大, 本科生实验蛋白质测定从原初的凯氏定氮装置改为国产半自动凯氏定氮仪, 今年又购进FOSS半自动和全自动凯氏定氮仪, 仪器设备不断更新, 学生在观摩旧方法的同时, 学习使用先进的仪器设备, 实验效率大大增加, 数据准确性也得到保证, 对走入企业定岗实习打下坚实基础。

三、总结

为了更好地适应现代高校素质教育要求, 课程组在总结现有的教学改革经验的基础上, 不断探索、提高、充实教学内容, 及时注入新的科技知识, 更新教学手段, 提高学生们的积极性和参与程度, 进一步深化水产动物营养和饲料学的教学改革, 以培养更多更优秀的本科生。

参考文献

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[2]艳玲, 向理南, 高立新.理论实践科研并重——临床医学研究生培养模式初探[J].临床和实验医学杂志, 2004, 3 (4) :248-250.

[3]实光, 张志方.专题讲座和自学相结合——一种新授课法的探索[J].山西医科大学学报 (基础医学教育版) , 200l, 3 (2) :119-120.

[4]杨道兵, 陶鹏, 杨秀芹.水产类本科实验教学改革的目标与措施[J].高等农业教育, 2012, 8 (8) :64-67.

[5]白东清, 戴伟, 朱国霞, 方珍珍, 崔培, 乔秀亭.水产动物营养与饲料学课程建设及教学改革初探[J].科技创新导报, 2015, (8) :125-126.

[6]张永正, 施振宁, 方美娟.水产养殖专业人才培养模式改革研究[J].高等农业教育, 2011, 12 (12) :47-49.

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