『壹』 生物技術育種的主要方法有哪些,技術手段有哪些
折疊一、誘變育種
誘變育種
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。(這句話在中學領域來說應該是完全正確的,已經查閱相關資料。)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)、化學方法(鹼基類似物、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行細胞分裂的細胞、組織、器官或生物。處理的時期是細胞分裂的間期。(這句話主要是針對中學生,為了讓學生能夠更好的理解;主要是考慮到學生從「細胞分裂知識」理解。)經處理的生物材料經選擇、培育才能獲得需要的生物新品種。該方法的優點是可以提高突變頻率,創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。
優點:變異頻率高,育種技術簡單,速度快,可大幅度改良某些性狀;變異范圍廣。
局限性:誘發突變的方向難以掌握,誘變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限性,可以擴大誘變後代的群體,增加選擇的機會。
折疊二、雜交育種
雜交育種
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)生物個體進行雜交,獲得所需要的表現型類型的育種方法。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型個體。如果需要的表現型是隱性性狀育種就此結束,如果需要的表現型是顯性性狀則用子二代中選出的個體進行連續自交(動物同前),直至獲得能穩定遺傳的類型為止
優點:可定向培養需要的品種,操作簡單易懂。
不足:周期長,不能產生新性狀,工作量大。
折疊三、單倍體育種
單倍體育種是利用花葯離體培養技術獲得單倍體植株,再誘導其染色體加倍,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。優點是可大大縮短育種時間;缺點是技術復雜,需要雜交育種配合。
優點:可縮短育種年限,並可得到純合子植株,保持後代性狀的穩定性,使得到人們所希望的品種.
不足:技術復雜,成本大
四、多倍體育種
原理:染色體變異(染色體加倍)
方法:秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
折疊五、細胞工程育種
細胞工程育種是指用細胞融合的方法獲得雜種細胞,利用細胞的全能性,用組織培養的方法培育雜種植株的方法。
物質基礎是:所有生物的DNA均由四種脫氧核苷酸組成。其結構基礎是:所有生物的DNA均為雙螺旋結構。一種生物的DNA上的基因之所以能在其他生物體內得以進行相同的表達,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(限制性內切酶、DNA連接酶)和運載體(質粒),質粒上必須有相應的識別基因,便於基因檢測。如人的胰島素基因移接到大腸桿菌的DNA上後,可在大腸桿菌的細胞內指導合成人的胰島素;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
『貳』 植物生物防治的基本方法有哪些
利用有益生物防治病害
(1)拮抗微生物的選擇和利用:15406抗生菌、2增產菌、3其它芽孢桿菌在植物病害生物防治中的應用、4熒光假單孢菌用於植物病害生物防治、5根癌農桿菌的生物防治、6木黴菌。
(2)重復寄生菌
(3)植物誘導抗病性
(4)生物技術在植物病害生物防治中的應用
『叄』 植物病害的生物防治方法有哪些
植物病害生物防治是通過直接的或間接的一種乃至多種生物因素,以削弱或減少病原物的接種體數量與活動,或者促進植物生長發育,從而達到減輕病害並提高產品數量和質量的目的。植物病害的生物防治主要包括:(1)抗生菌的利用。即利用產抗生素的微生物來防治土傳真菌病害。隨著研究的深入,一些可以參與營養物質的爭奪、侵染點的佔領、誘導植物產生免疫力,乃至直接對病原物襲擊等微生物均作為生防資源來進行發掘。(2)重寄生物的利用。植物病原微生物大多是寄生物,在它們生活的某些階段也經常被另一些微生物寄生,從而失去侵染致病能力甚至被置於死地。重寄生物有多種類型,主要有重寄生真菌,如腐霉等根腐病原可被一些叢梗孢目真菌所寄生,以致菌絲、孢子囊和卵孢子等器官被破壞;寄生真菌的病毒,如從患病的蘑菇上可提純到病毒。(3)抑制性土壤的利用。抑制性土壤又稱抑病土、抑菌土等,其主要特點是,病原物引入後不能存活或繁殖;病原物可以存活並侵染,但感病寄主受害很輕微;病原物在這種土中可以引起嚴重病害,但經過幾年或幾十年發病高峰之後,病害減輕至微不足道的程度。(4)根際微生物和菌根的作用。植物根的滲出物主要有糖類、氨基酸類、脂肪酸、生長素、核酸和霉類等,聚集在根的四周富集成豐富的營養帶,刺激了細菌等微生物的大量繁殖,這種效應叫根際效應。由根滲出物的影響,其中包括營養物質的礦質化,共生及非共生固氮,形成菌根,並影響病原微生物及其他微生物的活動等。
『肆』 植物的營養生物工程技術有哪些應用
植物營養生物工程技術主要有常規的選種和育種、細胞遺傳學育種、植物組織培養和細胞工程、植物轉基因工程技術等。常規的選種和育種包括引種、群體篩選、雜交與譜系選擇、輪回選擇等,這方面已獲得不少成功的經驗。例如通過譜系選擇獲得了鐵高效燕麥品種、輪回選擇獲得了鐵高效高粱品種等。細胞遺傳學育種以人工構建多倍體為前提,再通過雜交的方法實現遠緣雜交,突破了常規雜交育種只能在近緣親本間進行的局限性。
如既有小麥的優良性狀又有黑麥的高抗逆性和銅高效吸收基因的小黑麥(tricale)的育成便是一個成功的例子。
植物組織培養和細胞工程的基礎是植物細胞的全能性,包括花葯和小孢子培養、原生質體培養和細胞雜交、人工誘導突變等。離體培養不僅極大地提高細胞遺傳變異的概率,還可以大大地提高選擇和繁殖的效率。我國在離體組織培養和細胞工程方面居國際領先水平,一些單子葉植物的原生質體培養成株結果尤為突出。植物轉基因工程技術是將特定的外源目的基因導入植物細胞,獲得能使外源基因穩定表達的轉基因植物的技術,同時使轉基因植物既保留原有的各種優良農藝性狀,又增加一個新的目的基因控制的優良性狀,這不僅在理論上具有重要意義,而且在植物的品種改良上具有廣闊的應用前景。植物轉基因工程技術在植物營養性狀改良方面的應用已取得了突破性的進展,這里就著重介紹該領域的相關內容。
『伍』 哪些新的科學方法將成為21世紀植物生物學的核心
轉基因植物技術及其產品是當今世界農業生物技術研究與產業化開發的重點和熱點,是我國農業科技革命的核心內容之一,轉基因植物研究與產業化開發作為國家科技專項計劃已正式啟動,該專項將重點支持獲得自主知識產權的基因創新研究及轉基因植物的產業化開發,對我國農業科技手段的更新換代以及農業產業結構的調整具有重要的戰略意義。通過基因槍.根膿桿菌、花粉管通道等方法把從動物﹑植物或微生物中分離到的目的基因,如抗蟲﹑抗病.抗逆、高產.優質等基因,轉移到受體植物基因組中.能正常表達基因產物,並能穩定遺傳,這種受體植物稱轉基因植物..隨著現代生物技術的迅速發展,轉基因楂物的研究和開發進展十分迅速。
對於地球以外的天體上是否存在生命,從理論上講,宇宙間任何天體,只要條件合適都有可能產生原始形態的生命,並逐漸進化為高級形態的生命,甚至出現智慧生命及其文明。通過隕石檢測生命的痕跡,利用大型射電望遠鏡監測來自太空的微波信號,利用生物化學實驗模擬地外環境、推測生命形式的可能性,藉助航天手段在這一領域中從事的實際探索活動,當前主要是致力於實地或就近尋找地球外的普通生命。已經建立的觀點有:在太陽系中,月球、火星上不存在生命,金星上可能曾經有過生命,土星的衛星——土衛六上可能存在某種形態的生命,對於太陽系以外的生命探索,由於受探測手段制約,尚未真正起步。人類對於地外生命探索的步子邁得比較艱難,主要是這項研究在很大程度上取決於多學科綜合研究的成果及應用,預計百年之內,人類能夠在廣闊的星際中找到生命存在的條件星球以及類似生命的發現,至於現在有關UFO、外星人造訪地球的種種言論,真實性值得懷疑。
總而言之,追根究底都會與基因的結構與功能相關。因此遺傳學在今後較長時間仍然是生命科學的核心學科和推動力。
『陸』 現代農業應用了哪些生物技術
植物生物技術
植物生物技術是一門研究植物遺傳規律、探索植物生長發育機理,應用現代生物技術改良遺傳性狀、培育新品種、創造新種質的學科。[1]
植物基因工程
植物基因工程是指用人工的方法,從不同生物中提取外源基因片段及載體DNA,經過體外切割、拼接和重組,然後採取某種方法,把重組後的帶有外源基因的載體DNA引入植物細胞,並使其在植物細胞內進行復制和表達,以達到預期的改變受體植物細胞遺傳特性的目的的過程。包括抗病基因工程、抗毒基因工程、抗除草劑基因工程等。1986
年,Beachy小組首次將煙草花葉病毒(TMV)外殼蛋白(CP)基因導入煙草,培育出抗TMV
的工程植株,還有動物來源的主要有蠍、蜘蛛等一些昆蟲毒素基因[2]。它們已被導入煙草、棉花、油菜、水稻、玉米、馬鈴薯等多種農作物,在抗蟲方面得到了廣泛應用,有的已進入了商品化生產。[1]
植物細胞工程
植物細胞工程是指以植物細胞為基本單位在體外條件下進行培養、繁殖和人為操作,改變細胞的某些生物學特性,從而改良品種加速繁育植物個體或獲得有用物質的技術。植物細胞培養和組織培養主要應用於農作物的品質改良。相比傳統的方法有諸多的優點。不同物種原質體的融合細胞融合能夠在細胞水平實現遺傳物質的轉移和重組,打破種屬的界限可應用於植物體的快速繁殖,擴繁優質種苗和新品種或拯救瀕危植物。組織培養容易產生變異,增加某種選擇壓力可從無性系變異株中選出優質、高產、抗病抗逆的新品系。組織培養在種質資源保存上,免去了種植和保存種子的麻煩,為珍稀植物資源的研究和應用提供了可能。
1.2動物生物技術
和植物生物技術相似,動物生物技術是一門研究動物遺傳規律、探索動物生長發育機理,應用現代生物技術改良遺傳性狀、培育新品種、創造新種質的學科。[1]
動物基因工程
動物基因工程是利用DAN重組技術對動物所進行的工程。其實質是改變動物的遺傳組成,增加動物的遺傳多樣性,賦予轉基因動物新的表型特徵,使之能更好地服務以人類社會。包括動物轉基因技術、畜禽基因工程疫苗等。其中動物轉基因技術一種是將外源基因轉移到動物受精卵中使其整合和表達,以產生具有新遺傳特性的動物;另一種是將外源基因在特定調控元件作用下,在一定時間內表達外源蛋白。主要研究是將激素基因導入哺乳動物受精卵內獲轉基因動物。動物轉基因技術在提高畜禽生產性能、改善畜產品品質、提高畜禽抗寒抗病能力等方面應用廣泛。[1]
『柒』 生物學的主要研究方法都有哪些
生物學的主要研究方法有:觀察描述的方法、比較的方法、實驗的方法、系統的方法。
1、觀察描述法
生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。
2、比較法
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
3、實驗法
實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。
4、系統法
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從C.貝爾納與W.B.坎農揭示生物的穩態現象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統論,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。從香農資訊理論到I.普里戈津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。
(7)植物生物技術方法有哪些擴展閱讀:
生物學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。目的在於闡明和控制生命活動,改造自然,為農業、工業和醫學等實踐服務。幾千年來,中國在農、林、牧、副、漁和醫葯等實踐中,積累了有關植物、動物、微生物和人體的豐富知識。1859年,英國博物學家達爾文《物種起源》的發表,確立了唯物主義生物進化觀點,推動了生物學的迅速發展。
生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法,對生物的各種類群進行命名和等級劃分。瑞典生物學家林奈將生物命名後,而後的生物學家才用域(Domain)、界(Kingdom)、門( Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)加以分類。最上層的界,由懷塔克所提出的五界,比較多人接受;分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動物界。 從最上層的「界」開始到「種」,愈往下層則被歸屬的生物之間特徵愈相近。共有七大類,分別是:界門綱目科屬種。
『捌』 植物生物技術在園藝上有哪些應用
生物技術的種類包括:
(1)基因工程
(2)細胞工程,包括動、植物細胞的體外培養技術、細胞融合技術(細胞雜交技術)、細胞器移植技術等。
(3)酶工程,包括酶的固定化技術、細胞的固定化技術,酶的修飾改造技術及酶反應器的設計等技術。
(4)發酵工程,也稱微生物工程。
(5)蛋白質工程等
我是學園藝的,綜合所學,植物生物技術在園藝上的應用主要有:
1、植物栽培生產上,主要運用組織培養技術進行蝴蝶蘭等高檔花卉及香蕉、草莓等果樹蔬菜脫毒苗的生產和大量擴繁。
2、育種研究上,利用轉基因技術、組織培養技術、細胞融合技術等改良或選育植物新品種。
『玖』 若想短時間內大量獲得某植物應採用什麼生物技術
此時,應當採用「植物組織培養技術」。
植物組織培養即植物無菌培養技術,又稱離體培養,是根據植物細胞具有全能性的理論,利用植物體離體的器官(如根、莖、葉、莖尖、花、果實等)、組織、細胞及原生質體等,在無菌和適宜的人工培養基及溫度等人工條件下,誘導出愈傷組織、不定芽、不定根,最後形成完整的植株的技術。目前該技術已經得到了廣泛應用。
組織培養技術應用不受氣候、季節、天氣和晝夜交替等的影響,管理方便,利於工廠化生產和自動化控制,培養周期短,是短時間大量繁殖並獲得某種植物植株最適宜的方法。
『拾』 屬於植物病蟲害的生物防治方法有哪些
在目前無公害蔬菜生產中佔有很重要的位置。常見的生物防治方法包括以下幾種:
(1)拮抗微生物的利用 一種微生物的存在對另一種微生物不利的現象,稱為拮抗現象。凡是對病原菌有拮抗作用的菌類都叫抗生菌。應用時首先要人工培育繁殖這些抗生菌,使用到蔬菜的根周圍或種圍,可以抑制病原菌的侵入。生產中多使用秸稈肥、餅肥、綠肥、腐殖酸肥、廄肥等有機肥,都可以促進土壤中腐生微生物的生長而抑制病原菌的活動。
(2)病原物的寄生物的利用 病原物的寄生物就是病原物的病原物,利用它就可以消滅病原物。
(3)交互保護作用的利用 一種病毒的某一株系侵染後,能抑制同一病毒另外株系的侵染,即使最初侵染的是弱毒株系也同樣能抑制強毒株系的侵染。目前,交互作用在病毒病防治上已經成功應用。
(4)抗生素的利用 抗生素是抗生菌所分泌的某種特殊物質,可以抑制、殺傷甚至溶化其他有害微生物。農業生產上使用的抗生素統稱農抗,目前約有20多種,都是通過微生物發酵所得到的代謝產物,應用最多的是農用鏈黴素和新植黴素,可以防治多種細菌性病害。
蔥蒜類蔬菜體內含有抗菌性物質,對其周圍蔬菜的病菌有很強的殺滅作用。可以把大蒜磨碎壓出汁液兌水施用。大蒜素現在已經能從大蒜中大規模提取或人工合成。抗菌劑401就是人工合成的大蒜素,抗菌素402是同系物,二者對多種真菌、細菌有殺死和抑製作用。