基因工程原理与方法（常见的七种育种方法和原理）

1、诱变育种

(1)原理：基因突变

(2)方法：用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)或化学因素(如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂)或空间诱变育种(用宇宙强辐射、微重力等条件)来处理生物。

(3)发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期

(4)优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种;变异范围广。

(5)缺点：有利变异少，须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差，具有盲目性。

(6)举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等

2、杂交育种

(1)原理：基因重组

(2)方法：连续自交，不断选种。(不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子)

(3)发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期

(4)优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。

(5)缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。

(6)举例：矮茎抗锈病小麦等

3、多倍体育种

(1)原理：染色体变异

(2)方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

(3)优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。

(4)缺点：结实率低，发育延迟。

(5)举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦

4、单倍体育种

(1)原理：染色体变异

(2)方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

(3)优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。

(4)缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

(5)举例：“京花一号”小麦

5、基因工程育种(转基因育种)

(1)原理：基因重组

(2)方法：基因操作(目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定)

(3)优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物;育种周期短。

(4)缺点：可能会引起生态危机、必须考虑转基因生物的安全性、技术难度大。

(5)举例：抗病转基因植物、抗逆转基因植物、转基因延熟番茄、转基因动物(转基因鲤鱼)等

6、细胞工程育种

(1)方式：植物组织培养植物体细胞杂交细胞核移植。

(2)原理：植物细胞的全能性植物细胞的全能性、植物细胞膜的流动性动物细胞核的全能性。

(3)方法：离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽→植物体去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养核移植→胚胎移植。

(4)优点：快速繁殖、培育无病毒植株等克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物。

(5)缺点：技术要求高、培养条件严格技术复杂，难度大;需植物组织培养等技术导致生物品系减少，个体生存能力下降。

(6)举例：试管苗的培育、培养转基因植物培育“番茄马铃薯”杂种植株“多利”羊等克隆动物的培育。

7、植物激素育种

(1)原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育

(2)方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无子果实。

(3)优点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。

(4)缺点：该种方法只适用于植物。

(5)举例：无子番茄的培育