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在高中生物教材（人教版）第六章遗传和变异中介绍了几种育种方法，如杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等，随着科学技术的发展，人们可以利用卫星、飞船、航天飞机进行太空育种，所谓太空育种就是把作物种子放在返回式卫星舱、飞船、航天飞机内，在太空中飞行一段时间，由于太空环境中存在着高能离子辐射、微重力、宇宙磁场、超真空这些特殊的条件，可能使植物种子基因发生了在地面上不可能出现的变异，当卫星、飞船、航天飞机返回地面后，再把这类种子进行选育种植，以获得优良品种，这种过程被称为太空育种。
太空育种已成为近年来考试的热点问题，也是在生物教学中渗透STS教育的内容之一，了解太空育种，有利于提高学生的科学素养，下面简要地介绍太空育种概况。
1 太空育种的历史与现状
20世纪50年代以来，随着卫星、飞船、航天飞机、空间站的相继问世，使空间生命科学应运而生。俄罗斯的宇航员在“礼炮”号和“和平”号空间站上长期生活期间，曾播种过小麦、洋葱、兰花等植物，这些植物要比在地球上时生长得快，成熟得早。美国在太空实验室和航天飞机上也进行过种植松树、燕麦、绿豆等植物的试验，发现这些植物在失重条件下生长不仅没有受到影响，而且蛋白质含量高，这说明在宇宙空间种植农作物可以提高产量，改善品质。美、俄两国已先后培育出百余种太空植物，包括番茄、萝卜、甜菜、甘蓝、莴苣、生菜、黄瓜、洋葱等蔬菜。我国在1986年制定的“八六三”计划中，将空间植物学研究列入空间生命研究计划。从1987年至今，已先后多次利用返回式卫星、高空气球成功搭载70多种粮食及蔬菜作物种子，并经过种植和选育。其中有个体质量重达500~600g的“太空椒”、像胳膊一样粗的“太空黄瓜”、有1.4m长的“太空莲藕”、像月季花一样多重瓣的“太空莲花”等新品种，已在一些省市问世。现在已有22个省、市、自治区开展了太空育种的研究，在北京和南京等地还建立了航天育种中心，进入太空的农作物种子多达400多个品种。目前世界上只有美国、俄罗斯和中国这三个国家成功地进行了卫星或宇宙飞船搭载的太空育种研究。我国的太空育种研究已经居于世界先进水平。
2 太空育种的过程与优点
在我国发射升空的5艘“神舟”飞船上，植物种子是航天器里的常客，据中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、博士生导师刘敏介绍，太空育种技术是近年来飞速发展起来，集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的一种新技术，是一项农业育种新途径， 正日益受到各国科学家的关注。太空育种技术可以使种子的培养周期缩短一半左右。常规农业育种如杂交育种一般需要8年时间，而太空育种只需4年。种子从太空搭载回来以后，在地面上要进行不少于四代的培养和选育，只有这样才能获得遗传性状稳定的优良品种。经过太空育种的新品种不仅产量提高，外形改变，重要的是品质也得到大大改善。实际上，太空搭载回来的种子不一定都变大，也有变小的，关键是选择目标是选择大的还是选择小的，科研人员一般都选择大的。如太空菜葫芦平均长度达到了75cm，重量在4kg左右，最大单果重8kg，长1m；太空番茄一般重量都在350g左右，最大单果达到了375g。太空育种还可以获得营养成分高、口感好的品种。比如太空黄瓜“航遗一号”已经通过了国家有关部门的审定，这种黄瓜不仅个大，VC含量还提高了30%，铁含量提高了40%。太空番茄B胡萝卜素含量是普通胡萝卜的3倍。太空菜葫芦里面含有苦瓜素，有人专门挑选经过搭载之后变苦了的菜葫芦，以获得治糖尿病的苦瓜素。
3 太空育种的安全与前景
吃太空食品是否安全？专家给予了肯定的回答。因为太空食品与转基因食品不一样。DNA分子是链状结构，像一根链条，如果DNA链条是1234，那么在太空环境下发生了易位可能变成1324，基因组大小没变，如果是转基因食品就可能有一个5基因插入到原来的基因组里面，变成15234或者12354。太空食品的基因组数量不增加或减少，而转基因食品有外源基因的导入，这是太空食品和转基因食品的本质区别。因此可以认为，转基因食品的安全一时还没有定论，但太空食品的安全是毫无疑义的，可以放心大胆地吃。通过太空育种既可以培育出名特优蔬菜和香料作物，也可培育出具有抗旱、抗寒草种和各种经济树种、绿化树种等，有利于防风固沙、保持水土、维持生态平衡，还可培育出高产、稳产、抗病的粮食新品种，减少农药用量，有利于保护环境，从根本上解决“米袋子”、“菜篮子”问题，从而取得良好的社会效益和经济效益，更好地促进国家的稳定与发展。
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