從雜交育種到基因工程-預(yù)覽頁
【正文】 良性狀 育種年限 縮短 ，改良 某些 性狀 果大，莖 稈粗 ，營養(yǎng) 物豐富 年限短，易穩(wěn)定 時(shí)間長(zhǎng) 有利不多， 需大量處理 發(fā)育遲 結(jié)實(shí)低 高度不育 植株弱小 遺傳育種的方法及原理 名稱 原理 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用 雜交育種 基因重組 培育純合子品種：雜交 → 自交 → 篩選出符合要求的表現(xiàn)型，通過自交到不發(fā)生性狀分離為止 ① 分散在同一物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體；② 操作簡(jiǎn)便 年年制種 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥 培育雜種優(yōu)勢(shì)品種：一般是選取純合雙親雜交 雜交水稻、玉米 名稱 原理 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用 誘變育種 基因突變 ① 物理：紫外線、X射線或 γ射線、微重力、激光等處理，再篩選；② 化學(xué)：亞硝酸、硝酸二乙酯處理，再選擇 提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀 有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料 (有很大盲目性 ) 高產(chǎn)青霉菌 單倍體育種 染色體變異 ① 先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株； ② 將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子； ③ 從中選擇優(yōu)良植株 明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進(jìn)程 技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥 名稱 原理 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用 多倍體育種 染色體變異 用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 操作簡(jiǎn)單，能較快獲得所需品種 所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植物 三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥 基因工程育種 基因重組 提取目的基因一構(gòu)建基因表達(dá)載體 → 轉(zhuǎn)入 (導(dǎo)入受體細(xì)胞 )→ 目的基因的表達(dá)與檢測(cè)→ 篩選獲得優(yōu)良個(gè)體 ① 目的性強(qiáng)，育種周期短；② 克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 技術(shù)復(fù)雜，安全性問題多，有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī) 轉(zhuǎn)基因 “ 向日葵豆 ” 、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 細(xì)胞工程育種 細(xì)胞的全能性 去壁 → 誘融 → 組培；核移植和胚胎移植 ① 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙， ② 可應(yīng)用于繁育優(yōu)良動(dòng)物，搶救瀕危動(dòng)物 技術(shù)要求高 白菜 —甘藍(lán)的培育、克隆羊 “ 多利 ” 應(yīng)用指南 1． 誘變育種與雜交育種相比 ， 前者能產(chǎn)生前所未有的新基因 ， 創(chuàng)造變異新類型；后者不能產(chǎn)生新基因 ， 只是實(shí)現(xiàn)原有基因的重新組合 。 5． 誘變育種盡管能提高突變率 ， 但處理材料時(shí)仍然是未突變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于突變的個(gè)體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的個(gè)體中有害仍多于有利 ， 只是與自然突變相比較 ， 二者都增多 。 a． 基本步驟：選取雙親 P(♀ 、 ♂ )→ 雜交 → F1。 c． 特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單 ， 但需要的時(shí)間較長(zhǎng) 。 基因工程 2． 基因工程操作的工具 (1)限制性核酸內(nèi)切酶 ——基因的 “ 剪刀 ” ① 存在場(chǎng)所：主要是存在于微生物細(xì)胞中 。 ② 常用的種類及來源： 分類 不同點(diǎn) E 比較項(xiàng)目 基因重組 基因工程 不 同 點(diǎn) 概 念 在生物體進(jìn)行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合 按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改良生物的遺傳性狀 重組基因 同一物種的不同基因 不同物種間的不同基因 繁殖方式 有性生殖 無性生殖 意義 是生物變異的來源之 一，對(duì)生物進(jìn)化有重 要意義 使人類有可能按自己的意愿直接定向地改變性狀，培育出新品種 相同點(diǎn) 都實(shí)現(xiàn)了不同基因間的重新組合，都能使生物產(chǎn)生變異 基因工程與基因重組 【 知識(shí)拓展 】 ① 傳統(tǒng)意義上的基因重組：只能發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的同種生物之間；對(duì)基因重組使生物體性狀發(fā)生變異這一現(xiàn)象來說 ， 減數(shù)分裂形成不同類型配子是因 ， 而受精作用產(chǎn)生不同性狀的個(gè)體則是果 。 應(yīng)用指南 1． 基因工程的三種工具中 ， 限制性核酸內(nèi)切酶 、DNA連接酶是基因操作過程中的酶工具 ， 化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì) 。 3． DNA連接酶與 DNA聚合酶的不同 ① DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段的 3′ 末端的羥基上；而 DNA連接酶是在兩個(gè) DNA片段之間形成磷酸二酯鍵 ， 不是在單個(gè)核苷酸與 DNA片段之間形成磷酸二酯鍵 。 在 DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)均須先進(jìn)行解旋 ， 起作用的酶就是解旋酶 。 培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的受體細(xì)胞一般為受精卵；培育轉(zhuǎn)基因植物的受體細(xì)胞可用生殖細(xì)胞 ， 也可用體細(xì)胞 。 不同育種方法的選擇 (1)若要培育隱性性狀個(gè)體 ， 可用自交或雜交 ，只要出現(xiàn)該性狀即可 。 (5)若要培育 原先沒有的性狀 ， 可用誘變育種 。
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