生物育種（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。處理的時期是細(xì)胞分裂的間期。（這句話主要是針對中學(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”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)點是可以提高突變頻率，創(chuàng)造出人類需要的生物類型。缺點是必須處理大量的實驗材料。

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：用具有相對性狀的純合體作親本雜交獲得子一代，子一代自交（動物則用具有相同基因型的雌雄個體雜交）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體進(jìn)行連續(xù)自交（動物同前），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)點是可大大縮短育種時間；缺點是技術(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(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(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、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。

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)點是可大大縮短育種時間；缺點是技術(shù)復(fù)雜，需要雜交育種配合。

優(yōu)點: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(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(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。