第六章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
一、杂交育种
1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2.原理：基因重组。产生新的基因型
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、诱变育种
1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理：基因突变
3.诱变因素：
（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。
（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。
三、四种育种方法的比较
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杂交育种 |
诱变育种 |
多倍体育种 |
单倍体育种 |
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处理 |
P F1 F2 在F2中选育 |
用射线、激光、 化学药物处理 |
用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 |
花药离体培养 |
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原理 |
基因重组， 组合优良性状 |
人工诱发基因 突变 |
染色体数目变异 |
染色体数目变异 |
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优 缺 点 |
方法简单， 可预见强， 但周期长 |
加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理 |
器官大，营养物质 含量高，但发育延迟，结实率低 |
缩短育种年限， 但方法复杂， 成活率较低 |
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例子 |
水稻的育种 |
高产量青霉素菌株 |
无籽西瓜 |
抗病植株的育成 |
第二节基因工程及其应用
1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
2. 原理：基因重组
3．工具：
A．基因的“剪刀”：限制酶
①分布：主要在微生物中。
②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。
B．基因的“针线”：DNA连接酶
①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。
②结果：两个相同的黏性未端的连接。
C．基因的“运载工具”：运载体
①作用：将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、 具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。
③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
④最常用的运载体：质粒（是拟核或细胞核外能够自我复制的很小的环状DNA分子，存在细菌和酵母菌等生物细胞中）。
4．基因操作的基本步骤：
①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、
②目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA（运载体），使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子（重组质粒）
③将目的基因导入受体细胞
④目的基因检测与鉴定
5．转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是：
1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制
2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
6.基因工程育种的优点：克服远缘杂交不亲和的障碍
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