举例说明育种方法与原理
六种育种方法包括植物的四种(杂交育种、远缘杂交、诱变育种、分子育种)和动物的两种(杂交育种、基因工程育种)。
一、杂交育种:
1、原理:基因重组,通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。
2、过程:
2.1杂交前的准备工作首先要熟悉各种鱼类的生殖习性;
2.2选择适当的受精方法进行杂交杂交前期在临近性成熟和生殖季节到来之时,一定要将雌雄两种鱼分池饲养,避免自群交配;
2.3记载、挂牌和管理用不同品种(或种)的鱼类进行杂交;
2.4加速育种进程从杂交到新品种育成推广;
2.5杂交后代的选择采用个体选择法时,选择一般从子二代开始,因子二代变异范围最大,可望从中选出合意的变异体。
3、优点:可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4、缺点:不会产生新基因,且杂交后代会出现性状分离,育种过程缓慢,过程复杂。
二:远缘杂交
1、原理:基因重组,通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。
2、优缺点:可以把不同种、属的特征、特性结合起来,突破种属界限,扩大遗传变异,从而创造新的变异类型或新物种。产生的后代为远缘杂种。由于远缘杂交往往重演物种的进化的历程,故也是研究生物进化的重要实验手段。远缘杂交一般不易结实,即使结实,杂种也通常不育或夭亡,杂种后代分离幅度大,分离世代长且不易稳定。
三:诱变育种
1、原理:在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种。
2、优缺点:诱变育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低,变异的方向和性质尚难控制。因此提高诱变效率,迅速鉴定和筛选突变体以及探索定向诱变的途径,是当前研究的重要课题。
四:分子育种
1、原理:将基因工程应用于育种工作中,通过基因导入,从而培育出一定要求的新品种的育种方法。
2、优缺点:传统育种方法属於杂交育种,品种改良主要受种原变异之限制,而不同物种(species) 间之杂交颇为困难,育种成果难有大突破,「绿色革命」(green revolution) 很难再发生。利用基因工程技术进行作物品种改良,系指以遗传工程(genetic engineering) 技术,将特定基因或性状导入缺乏此基因或特性之目标作物(target crop) 的育种方法;因此利用基因工程技术进行作物品种改良,可以突破种原之限制及种间杂交之瓶颈,创造新性状或新品种,亦即未来「基因革命」(gene revolution) 很可能迅速取代「绿色革命」。
五、基因工程育种
1、原理:基因重组(或异源DNA重组)。
2、优缺点:不受种属限制,可根据人类的需要,有目的地进行。可能会引起生态危机,技术难度大。
一、诱变育种
诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法。(这句话在中学领域来说应该是完全正确的,已经查阅相关资料。)其原理是基因突变。人工诱变的方法包括:物理方法(X射线、射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)、化学方法(碱基类似物、硫酸二乙酯、亚硝酸、秋水仙素等)。所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物。处理的时期是细胞分裂的间期。(这句话主要是针对中学生,为了让学生能够更好的理解;主要是考虑到学生从“细胞分裂知识”理解。)经处理的生物材料经选择、培育才能获得需要的生物新品种。该方法的优点是可以提高突变频率,创造出人类需要的生物类型。缺点是必须处理大量的实验材料。
二、杂交育种
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种(或不同种)生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。过程为:用具有相对性状的纯合体作亲本杂交获得子一代,子一代自交(动物则用具有相同基因型的雌雄个体杂交)获得子二代,从子二代中选择符合要求的表现型个体。如果需要的表现型是隐性性状育种就此结束,如果需要的表现型是显性性状则用子二代中选出的个体进行连续自交(动物同前),直至获得能稳定遗传的类型为止
三、单倍体育种
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间;缺点是技术复杂,需要杂交育种配合。
四、多倍体育种
原理:染色体变异(染色体加倍) 方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
五、细胞工程育种
细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞,利用细胞的全能性,用组织培养的方法培育杂种植株的方法。 物质基础是:所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。其结构基础是:所有生物的DNA均为双螺旋结构。一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达,是因为它们共用一套遗传密码。在该育种方法中需两种工具酶(限制性内切酶、DNA连接酶)和运载体(质粒),质粒上必须有相应的识别基因,便于基因检测。如人的胰岛素基因移接到大肠杆菌的DNA上后,可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素;抗虫棉植株的培育;将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。
有关育种要注意的问题
1、育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种,以便更好地为人类服务。
2、选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素,进行综合考虑和科学决策:
①一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种;
②为得到特殊性状可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育种;
③若要将特殊性状组合到一起,但又不能克服远缘杂交不亲和性,可考虑运用基因工程和细胞工程育种,如培育各种用于生物制药的工程菌。
3、从基因组成上看,育种目标基因型可能是:
①纯合体,便于制种、留种和推广;
②杂交种,充分利用杂种优势。
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