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基因工程育種的原理

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基因工程育種的原理

文章插圖
一、誘變育種：
誘變育種是指利用人工誘變的方法獲得生物新品種的育種方法
原理：基因突變
方法：輻射誘變，激光、化學物質誘變，太空（輻射、失重）誘發變異→選擇育成新品種
優點：能提高變異頻率，加速育種過程，可大幅度改良某些性狀；變異范圍廣 。
缺點：有利變異少，須大量處理材料；誘變的方向和性質不能控制 。改良數量性狀效果較差 。
二、雜交育種：
雜交育種是指利用具有不同基因組成的同種（或不同種）生物個體進行雜交，獲得所需要的表現型類型的育種方法 。其原理是基因重組 。
方法：雜交→自交→選優
優點：能根據人的預見把位于兩個生物體上的優良性狀集于一身 。
缺點：時間長，需及時發現優良性狀 。
基因工程育種的缺點是：可能會引起生態危機，技術難度大 。
其原理：基因重組（或異源DNA重組） 。
其方法：提取目的基因→裝入載體→導入受體細胞→基因表達→篩選出符合要求的新品種 。
其優點：不受種屬限制，可根據人類的需要，有目的地進行 。
1、雜交育種
(1)原理：基因重組.
(2)方法：連續自交,不斷選種.（不同個體間雜交產生后代,然后連續自交,篩選所需純合子）
(3)發生時期：有性生殖的減數分裂第一次分裂后期或四分體時期,
(4)優點：使同種生物的不同優良性狀集中于同一個個體,具有預見性.’(5)缺點：育種年限長,需連續自交才能選育出需要的優良性狀.(6)舉例：矮莖抗銹病小麥等.
2、誘變育種
(1)原理：基因突變. (2)方法：用物理因素(如x射線、1射線等)、化學因素(如亞硝酸、秋水仙素等各種化學藥劑)、生物因素或空間誘變育種(用宇宙強輻射、微重力等條件)來處理生物.
(3)發生時期：有絲分裂間期或減數分裂第一次分裂間期(DNA分子復制的時候).
(4)優點：能提高變異頻率,加速育種進程,可大幅度改良某些性狀,創造人類需要的變異類型,從中選擇培育出優良的生物品種；變異范圍廣.
(5)缺點：有利變異少,須大量處理材料；誘變的方向和性質不能控制；改良數量性狀效果較差,具有盲目性.
(6)舉例：青霉素高產菌株、太空椒、高產小麥、“彩色小麥”等.
3、多倍體育種
(1)原理：染色體變異.(2)方法：秋水仙素處理萌發的種子或幼苗(秋水仙素能抑制細胞有絲分裂過程中紡錘體的形成).
(3)優點：可培育出自然界中沒有的新品種,且培育出的植物器官大,產量高,營養豐富.(4)缺點：結實率低,發育延遲.
(5)舉例：三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥.
4、單倍體育種
(1)原理：染色體變異.(2)方法：花藥離體培養獲得單倍體植株,再用秋水仙素等誘導劑人工誘導染色體數目加倍.(3)優點：自交后代不發生性狀分離,能明顯縮短育種年限,加速育種進程.
(4)缺點：技術相當復雜,需與雜交育種結合,其中的花藥離體培養過程需要組織培養技術手段的支持,多限于植物.(5)舉例：“京花一號”小麥.
5、細胞工程育種
（1）方式： 植物組織培養 植物體細胞雜交 細胞核移植 （2）原理： 植物細胞的全能性 植物細胞膜的流動性 動物細胞核的全能性
（3）方法： 離體的植物器官、組織或細胞→愈傷組織→根、芽→植物體 去掉細胞壁→誘導原生質體融合→組織培養 核移植→胚胎移植
（4）優點： 快速繁殖、培育無病毒植株等 克服遠緣雜交不親和的障礙,培育出作物新品種 繁殖優良品種,用于保存瀕危物種,有選擇地繁殖某性別的動物 （5）缺點： 技術要求高、培養條件嚴格 技術復雜,難度大；需植物組織培養等技術 導致生物品系減少,個體生存能力下降. （6）舉例： 試管苗的培育、培養轉基因植物 培育"番茄馬鈴薯"雜種植株 "多利"羊等克隆動物的培育
【基因工程育種的原理】6、基因工程育種（轉基因育種） （1）原理：基因重組
（2）方法：基因操作（提取目的基因→裝入載體→導入受體細胞→基因表達→篩選出符合要求的新品種）
（3）優點：目的性強,可以按照人們的意愿定向改造生物；育種周期短. （4）缺點：可能會引起生態危機,技術難度大. （5）舉例：“傻瓜水稻”、抗蟲棉、固氮水稻、轉基因動物（轉基因鯉魚）等
7、植物激素育種
（1）原理：適宜濃度的生長素可以促進果實的發育
（2）方法：在未受粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素類似物溶液,子房就可以發育成無子果實.

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