第 12 講 從雜交育種到基因工程一、雜交育種和誘變育種（一）雜交育種1.概念：是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品 種的方法。2.原理：基因重組。通過基因重組產(chǎn)生新的基因型，從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。3.優(yōu)點：可以將兩個或多個優(yōu)良性狀集中在一起。4.缺點：不會產(chǎn)生新基因，且雜交后代會出現(xiàn)性狀分離，育種過程緩慢，過程復雜。（二）誘變育種1.概念：指利用物理或化學因素來處理生物，使生物產(chǎn)生基因突變，利用這些變異育成新品 種的方法。2.誘變原理：基因突變3.誘變因素：（1）物理：X 射線，紫外線， 射線 （2）化學：亞硝酸，硫酸二乙酯等。4.優(yōu)點：可以在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良性狀。5.缺點：因為基因突變具有不定向性且有利的突變很少，所以誘變育種具有一定盲目性，所 以利用理化因素出來生物提高突變率，且需要處理大量的生物材料，再進行選擇培育。（三）四種育種方法的比較雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異方法雜交激光、射線或化學藥 品處理秋水仙素處理萌 發(fā)種子或幼苗花藥離體培養(yǎng) 后加倍優(yōu)點可集中優(yōu)良性狀時間短器官大和營養(yǎng)物質(zhì) 含量高縮短育種年限缺點育種年限長盲目性及突變頻率 較低動物中難以開展成活率低，只適 用于植物舉例高桿抗病與矮桿感病雜交獲得矮桿抗病品種高產(chǎn)青霉菌株的育成三倍體西瓜抗病植株的育成二、基因工程及其應用1.概念：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 種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。2.原理 基因重組3.工具：（1）基因的剪刀：限制性內(nèi)切酶分布：主要在微生物中。作用特點：特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點。結(jié)果：產(chǎn)生黏性未端（堿基互補配對）。（2）基因的針線：DNA 連接酶連接的部位：磷酸二酯鍵，不是氫鍵。結(jié)果：兩個相同的黏性未端的連接。（3）基因的運載工具：運載體作用：將外源基因送入受體細胞。具備的條件：a、能在宿主細胞內(nèi)復制并穩(wěn)定地保存。b、 具有多個限制酶切點。c、有某些標記基因。種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。質(zhì)粒的特點：質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體。4基因操作的基本步驟：（1）提取目的基因：人們所需要的特定基因，如人的胰島素基因、抗蟲基因、抗病基因、 干擾素基因等（2）目的基因與運載體結(jié)合（以質(zhì)粒為運載體）：用同一種限制酶分別切割目的基因和質(zhì) 粒 DNA（運載體），使其產(chǎn)生相同的黏性末端，將切割下的目的基因與切割后的質(zhì)?；旌?， 并加入適量的 DNA 連接酶，使之形成重組 DNA 分子（重組質(zhì)粒）（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞 常用的受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌、動植物細胞（4）目的基因檢測與表達檢測方法如：質(zhì)粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細胞放入到相應的抗菌素中，如果正常 生長，說明細胞中含有重組質(zhì)粒。表達：受體細胞表現(xiàn)出特定性狀，說明目的基因完成了表達過程。如：抗蟲棉基因?qū)朊?細胞后，棉鈴蟲食用棉的葉片時被殺死；胰島素基因?qū)氪竽c桿菌后能合成出胰島素等。5轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性