生物中有幾種育種方法
生物中有幾種育種方法
1、誘變育種:(mutation breeding; lection by mutation)在人為的條件下,利用物理、化學等因素,誘發生物體產生突變,從中選擇,培育成動植物和微生物的新品種。誘變育種是指用物理、化學因素誘導動植物的遺傳特性發生變異,再從變異群體中選擇符合人們某種要求的單株/個體,進而培育成新的品種或種質的育種方法。它是繼選擇育種和雜交育種之后發展起來的一項現代育種技術。
2、雜種優勢育種:作物和家畜生產能力和強健性等一些對人類有利的性狀,通過利用提高雜種優勢,來對栽培作物和飼養動物的雜種進行育種稱為雜種優勢育種。由于雜種優勢并不是牢固的,所以一般必須通過雜交來制備雜種。因此在雜種優勢育種中,具備優良組合能力的親本品種的培育,選定它們的組合,以及有效的雜種生產方法等就成為主要的課題。在雜交中,除人工雜交外,可以有效地利用雄性不育、自交不親和性及雌性系等方法。根據親本的組合方法,可以分成品種間雜交、自交系間雜交(單雜交、三系雜交、雙雜交、多系雜交)品種和自交系之間的雜交(頂交)幾種。美國的玉米,日本的蠶等都是利用雜種優勢育種取得成果的代表性例子。
3、基因工程育種:隨著 DNA的內部結構和遺傳機制的秘密一點一點呈現在人們眼前,特別是當人們了解到遺傳密碼是由 RNA轉錄表達的以后,生物學家不再僅僅滿足于探索、提示生物遺傳的秘密,而是開始躍躍欲試,設想在分子的水平上去干預生物的遺傳特性。如果將一種生物的 DNA中的某個遺傳密碼片斷連接到另外一種生物的DNA鏈上去,將DNA重新組織一下,就可以按照人類的愿望,設計出新的遺傳物質并創造出新的生物類型,這與過去培育生物繁殖后代的傳統做法完全不同。這種做法就像技術科學的工程設計,按照人類的需要把這種生物的這個“基因”與那種生物的那個“基因”重新“施工”,“組裝”成新的基因組合,創造出新的生物。這種完全按照人的意愿,由重新組裝基因到新生物產生的生物科學技術,就稱為“基因工程”,或者說是“遺傳工程”。
4、單倍體育種:單倍體育種(haploid breeding)是植物育種手段之一。即利用植物組織培養技術(如花藥離體培養等)誘導產生單倍體植株,再通過某種手段使染色體組加倍(如用秋水仙素處理),從而使植物恢復正常染色體數。單倍體是具有體細胞染色體數為本物種配子染色體數的生物個體。
5、多倍體育種:多倍體(polyploid)是指由受精卵發育而來并且體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。多倍體育種(polyploid breeding)利用人工誘變或自然變異等,通過細胞染色體組加倍獲得多倍體育種材料,用以選育符合人們需要的優良品種。
6、細胞融合:細胞融合(cell fusion),細胞遺傳學名詞,是在自發或人工誘導下,兩個不同基型的細胞或原生質體融合形成一個雜種細胞?;具^程包括細胞融合形成異核體(heterokaryon)、異核體通過細胞有絲分裂進行核融合、最終形成單核的雜種細胞。細胞融合可作為一種實驗方法被廣泛適用于單克隆抗體的制備,膜蛋白的研究。
7、核移植:核移植是將供體細胞核移入去核的卵母細胞中,使后者不經精子穿透等有性過程即可被激活、分裂并發育,讓核供體的基因得到完全復制。培養一段時間后,在把發育中的卵母細胞移植到人或動物體內的方法。核移植的細胞來源主要分為:供體細胞來源和受體細胞的來源兩種。核移植主要用于細胞移植和異種器官移植,細胞移植可以治療由于細胞功能缺陷所引起的各種疾病。
六種育種方法,名稱,原理,過程,優缺點分別是什么?
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。
三、單倍體育種:
單倍體育種是利用花藥離體培養技術獲得單倍體植株,再誘導其染色體加倍,從而獲得所需要的純系植株的育種方法。(主要是考慮到結合中學課本,經查閱相關資料無誤。)其原理是染色體變異。優點是可大大縮短育種時間。
原理:染色體變異,組織培養
方法:選擇親本→有性雜交→f1產生的花粉離體培養獲得單倍體植株→誘導染色體加倍獲得可育純合子→選擇所需要的類型。
優點:明顯縮短育種年限,加速育種進程。
缺點:技術較復雜,需與雜交育種結合,多限于植物。
四、多倍體育種:
原理:染色體變異(染色體加倍)
方法:秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
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。
缺點:只適于植物,結實率低。
五、細胞工程育種:
細胞工程育種是指用細胞融合的方法獲得雜種細胞,利用細胞的全能性,用組織培養的方法培育雜種植株的方法。
原理:細胞的全能性
方法:(1)植物:去細胞壁→細胞融合→組織培養
(2)動物克隆:核移植→胚胎移植
優點:能克服遠緣雜交的不親和性,有目的地培育優良品種。動物體細胞克隆,可用于保存瀕危物種、保持優良品種、挽救瀕危動物、利用克隆動物相同的基因背景進行生物醫學研究等。
缺點:技術復雜,難度大;它將對生物多樣性提出挑戰,有性繁殖是形成生物多樣性的重要基礎,而“克隆動物”則會導致生物品系減少,個體生存能力下降。
六、基因工程育種:
物質基礎是:所有生物的dna均由四種脫氧核苷酸組成。其結構基礎是:所有生物的dna均為雙螺旋結構。一種生物的dna上的基因之所以能在其他生物體內得以進行相同的表達,是因為它們共用一套遺傳密碼。在該育種方法中需兩種工具酶(限制性內切酶、dna連接酶)和運載體(質粒),質粒上必須有相應的識別基因,便于基因檢測。如人的胰島素基因移接到大腸桿菌的dna上后,可在大腸桿菌的細胞內指導合成人的胰島素;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。固氮基因的表達方式為:
原理:基因重組(或異源dna重組)。
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。
優點:不受種屬限制,可根據人類的需要,有目的地進行。
缺點:可能會引起生態危機,技術難度大。
高中生物中,有幾種育種方法
1、雜交育種(最簡捷的育種方法,育種年限長,利用基因重組的原理)
2、誘變育種
(人工誘導突變,利用人工方法提高突變頻率,從突變體中選擇符合生產要求的品種,原理基因突變)
3、單倍體育種
(通常采用花藥離體培養獲得單倍體,再用秋水仙素誘導染色體加倍成正常二倍體,明顯縮短育種年限,技術要求高,原理,染色體變異)
4、多倍體育種(誘導染色體加倍,多倍體莖稈粗壯、營養物質豐富等方面的優勢,原理染色體變異)
5、基因工程育種(通過基因工程技術,定向改變生物性狀,原理基因重組)
育種方法及原理
雜交育種其原理為基因重組;多倍體育種其原理為染色體變異;單倍體育種其原理為染色體變異;基因工程育種其原理為基因重組;細胞工程育種其原理為植物體細胞雜交、細胞核移植;植物激素育種其原理為使用適宜濃度的生長素促進果實發育;誘變育種其原理為基因突變。
一、雜交育種
不同個體間雜交產生后代,然后連續自交,篩選所需純合子,原理為基因重組。具有使同種生物的不同優良性狀集中于同一個個體的優點。
二、多倍體育種
使用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗,原理為染色體變異。具有產量高、培育出的植物器官大等優點。
三、單倍體育種
花藥離體培養獲得單倍體植株,再人工誘導染色體數目加倍,原理為染色體變異。優點為能明顯縮短育種年限,加速育種進程。
四、基因工程育種(轉基因育種)
經過目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定等操作,完成育種工作,原理為基因重組。優點為育種周期短。
五、細胞工程育種
用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞,并且把雜種細胞培育成新植物體,原理為植物體細胞雜交、細胞核移植。優點為可以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。
六、植物激素育種
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,促使子房發育成無子果實,原理為使用適宜濃度的生長素促進果實發育。優點為促進作物發育,提高果樹產量。
七、誘變育種
用物理因素(如X射線、r射線、紫外線、激光等)或化學因素(如亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使其在細胞分裂間期DNA復制時發生差錯,從而引起基因突變,原理為基因突變。具有可以提高變異頻率、加速育種進程、大幅度改良某些性狀等優點。
六種育種方法,名稱,原理,過程,優缺點分別是什么?
六種育種方法包括植物的四種(雜交育種、遠緣雜交、誘變育種、分子育種)和動物的兩種(雜交育種、基因工程育種)。
一、雜交育種:
1、原理:基因重組,通過基因重組產生新的基因型,從而產生新的優良性狀。
2、過程:
2.1雜交前的準備工作首先要熟悉各種魚類的生殖習性;
2.2選擇適當的受精方法進行雜交雜交前期在臨近性成熟和生殖季節到來之時,一定要將雌雄兩種魚分池飼養,避免自群交配;
2.3記載、掛牌和管理用不同品種(或種)的魚類進行雜交;
2.4加速育種進程從雜交到新品種育成推廣;
2.5雜交后代的選擇采用個體選擇法時,選擇一般從子二代開始,因子二代變異范圍最大,可望從中選出合意的變異體。
3、優點:可以將兩個或多個優良性狀集中在一起。
4、缺點:不會產生新基因,且雜交后代會出現性狀分離,育種過程緩慢,過程復雜。
二:遠緣雜交
1、原理:基因重組,通過基因重組產生新的基因型,從而產生新的優良性狀。
2、優缺點:可以把不同種、屬的特征、特性結合起來,突破種屬界限,擴大遺傳變異,從而創造新的變異類型或新物種。產生的后代為遠緣雜種。由于遠緣雜交往往重演物種的進化的歷程,故也是研究生物進化的重要實驗手段。遠緣雜交一般不易結實,即使結實,雜種也通常不育或夭亡,雜種后代分離幅度大,分離世代長且不易穩定。
三:誘變育種
1、原理:在人為的條件下,利用物理、化學等因素,誘發生物體產生突變,從中選擇,培育成動植物和微生物的新品種。
2、優缺點:誘變育種存在的主要問題是有益突變頻率仍然較低,變異的方向和性質尚難控制。因此提高誘變效率,迅速鑒定和篩選突變體以及探索定向誘變的途徑,是當前研究的重要課題。
四:分子育種
1、原理:將基因工程應用于育種工作中,通過基因導入,從而培育出一定要求的新品種的育種方法。
2、優缺點:傳統育種方法屬於雜交育種,品種改良主要受種原變異之限制,而不同物種(species) 間之雜交頗為困難,育種成果難有大突破,「綠色革命」(green revolution) 很難再發生。利用基因工程技術進行作物品種改良,系指以遺傳工程(genetic engineering) 技術,將特定基因或性狀導入缺乏此基因或特性之目標作物(target crop) 的育種方法;因此利用基因工程技術進行作物品種改良,可以突破種原之限制及種間雜交之瓶頸,創造新性狀或新品種,亦即未來「基因革命」(gene revolution) 很可能迅速取代「綠色革命」。
五、基因工程育種
1、原理:基因重組(或異源DNA重組)。
2、優缺點:不受種屬限制,可根據人類的需要,有目的地進行??赡軙鹕鷳B危機,技術難度大。