生物育種的定義是培育優(yōu)良生物的生物學(xué)技術(shù)。生物育種是利用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理培育生物新品種的過程。

中文名

生物育種

外文名

Biology Breeding

目的

人工誘變的方法獲得生物新品種

定義

培育優(yōu)良生物的生物學(xué)技術(shù)

定義

培育優(yōu)良生物的生物學(xué)技術(shù)。生物育種是利用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理培育生物新品種的過程。在高中階段所介紹的育種方法主要有:雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種、細(xì)胞工程育種(組織培養(yǎng)育種)、基因工程育種(轉(zhuǎn)基因育種)等。生物的育種技術(shù)體現(xiàn)著當(dāng)代生物科學(xué)研究的最新成果及其應(yīng)用。

方法

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。(這句話在中學(xué)領(lǐng)域來說應(yīng)該是完全正確的,已經(jīng)查閱相關(guān)資料。)其原理是基因突變。人工誘變的方法包括:物理方法(X射線、射線、紫外線、中子、激光、電離輻射等)、化學(xué)方法(堿基類似物、硫酸二乙酯、亞硝酸、秋水仙素等)。所處理的生物材料必須是正在進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞、組織、器官或生物。處理的時(shí)期是細(xì)胞分裂的間期。(這句話主要是針對(duì)中學(xué)生,為了讓學(xué)生能夠更好的理解;主要是考慮到學(xué)生從“細(xì)胞分裂知識(shí)”理解。)經(jīng)處理的生物材料經(jīng)選擇、培育才能獲得需要的生物新品種。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以提高突變頻率,創(chuàng)造出人類需要的生物類型。缺點(diǎn)是必須處理大量的實(shí)驗(yàn)材料。

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(gè)體進(jìn)行雜交,獲得所需要的表現(xiàn)型類型的育種方法。其原理是基因重組。過程為:用具有相對(duì)性狀的純合體作親本雜交獲得子一代,子一代自交(動(dòng)物則用具有相同基因型的雌雄個(gè)體雜交)獲得子二代,從子二代中選擇符合要求的表現(xiàn)型個(gè)體。如果需要的表現(xiàn)型是隱性性狀育種就此結(jié)束,如果需要的表現(xiàn)型是顯性性狀則用子二代中選出的個(gè)體進(jìn)行連續(xù)自交(動(dòng)物同前),直至獲得能穩(wěn)定遺傳的類型為止

三、單倍體育種

單倍體育種是利用花藥離體培養(yǎng)技術(shù)獲得單倍體植株,再誘導(dǎo)其染色體加倍,從而獲得所需要的純系植株的育種方法。其原理是染色體變異。優(yōu)點(diǎn)是可大大縮短育種時(shí)間;缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜,需要雜交育種配合。

四、多倍體育種

原理:染色體變異(染色體加倍)

方法:秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。

五、細(xì)胞工程育種

細(xì)胞工程育種是指用細(xì)胞融合的方法獲得雜種細(xì)胞,利用細(xì)胞的全能性,用組織培養(yǎng)的方法培育雜種植株的方法。

物質(zhì)基礎(chǔ)是:所有生物的DNA均由四種脫氧核苷酸組成。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是:所有生物的DNA均為雙螺旋結(jié)構(gòu)。一種生物的DNA上的基因之所以能在其他生物體內(nèi)得以進(jìn)行相同的表達(dá),是因?yàn)樗鼈児灿靡惶走z傳密碼。在該育種方法中需兩種工具酶(限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶)和運(yùn)載體(質(zhì)粒),質(zhì)粒上必須有相應(yīng)的識(shí)別基因,便于基因檢測(cè)。如人的胰島素基因移接到大腸桿菌的DNA上后,可在大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)指導(dǎo)合成人的胰島素;抗蟲棉植株的培育;將固氮菌的固氮酶基因移接到植物DNA分子上去,培育出固氮植物

注意問題

1、育種的根本目的是培育具有優(yōu)良性狀(抗逆性好、品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高)的新品種,以便更好地為人類服務(wù)。

2、選擇育種方法要視具體育種目標(biāo)要求、材料特點(diǎn)、技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)因素,進(jìn)行綜合考慮和科學(xué)決策:

①一般作物育種可選雜交育種和單倍體育種;

②為得到特殊性狀可選擇誘變育種(如航天育種)或多倍體育種;

③若要將特殊性狀組合到一起,但又不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性,可考慮運(yùn)用基因工程和細(xì)胞工程育種,如培育各種用于生物制藥的工程菌。

3、從基因組成上看,育種目標(biāo)基因型可能是:

①純合體,便于制種、留種和推廣;②雜交種,充分利用雜種優(yōu)勢(shì)。

單倍體

單倍體育種是利用花藥離體培養(yǎng)技術(shù)獲得單倍體植株,再誘導(dǎo)其染色體加倍,從而獲得所需要的純系植株的育種方法。其原理是染色體變異。優(yōu)點(diǎn)是可大大縮短育種時(shí)間;缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜,需要雜交育種配合。

優(yōu)點(diǎn):單倍體育種可縮短育種年限,并可得到純合子植株,保持后代性狀的穩(wěn)定性,使得到人們所希望的品種.

不足:技術(shù)復(fù)雜,成本大

四、多倍體育種

原理:染色體變異(染色體加倍)

方法:秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。

細(xì)胞工程

細(xì)胞工程育種是指用細(xì)胞融合的方法獲得雜種細(xì)胞,利用細(xì)胞的全能性,用組織培養(yǎng)的方法培育雜種植株的方法。

物質(zhì)基礎(chǔ)是:所有生物的DNA均由四種脫氧核苷酸組成。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是:所有生物的DNA均為雙螺旋結(jié)構(gòu)。一種生物的DNA上的基因之所以能在其他生物體內(nèi)得以進(jìn)行相同的表達(dá),是因?yàn)樗鼈児灿靡惶走z傳密碼。在該育種方法中需兩種工具酶(限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶)和運(yùn)載體(質(zhì)粒),質(zhì)粒上必須有相應(yīng)的識(shí)別基因,便于基因檢測(cè)。如人的胰島素基因移接到大腸桿菌的DNA上后,可在大腸桿菌的細(xì)胞內(nèi)指導(dǎo)合成人的胰島素;抗蟲棉植株的培育;將固氮菌的固氮酶基因移接到植物DNA分子上去,培育出固氮植物。