‘壹’ 太空育种的原理是什么
在太空中,独特的环境是人类一直在研究的项目之一,同时也是很难模拟的。育种的方式的大部分方法就是随机突变,定点突变的技术在分子育种中应用也比较广泛,但有个很大的限制是必须对动植物的功能基因及基因调控功能原件的了解,这是比较深入的。在普遍的育种方式中,人们采取不深入研究(生物体性状的表现是一个庞大复杂的互相作用的各种通路组成,对于大部分动植物来说研究透彻是不现实的。即使是一个物质的产生,也需要大量的实验数据来搞清楚它如何产生,关键酶和通路如何),而是靠大量的工作,对育种的结果进行筛选,就是人工选择的过程,排除不好的,选择好的。举个例子,袁隆平的杂交水稻前体,是他老人家带着好多个徒弟全国找了好几年才找到的,目的说白了就是为了在自然突变中筛出一株合适的野生株。在微生物突变育种,几种主流的方法也是化学物质、紫外诱变,还有通过插入基因的方式诱变,目的都是随机的改变生物体基因序列,然后通过筛选获得目标突变体。从这个角度来讲,太空诱变是一种新的诱变方式,能实现这种方式也就几十年的时间,它的效果还有待研究,不能说明它就有用还是没用,但有研究的必要,因为它在几十年前的人类的历史上还没有做过。
‘贰’ 六种育种方法,名称,原理,过程,优缺点分别是什么
一、诱变育种:
诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法
原理:基因突变
方法:辐射诱变,激光、化学物质诱变,太空(辐射、失重)诱发变异→选择育成新品种
优点:能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。
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。
二、杂交育种:
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种(或不同种)生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。
方法:杂交→自交→选优
优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点:时间长,需及时发现优良性状。
三、单倍体育种:
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。(主要是考虑到结合中学课本,经查阅相关资料无误。)其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。
原理:染色体变异,组织培养
方法:选择亲本→有性杂交→f1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点:明显缩短育种年限,加速育种进程。
缺点:技术较复杂,需与杂交育种结合,多限于植物。
四、多倍体育种:
原理:染色体变异(染色体加倍)
方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
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。
缺点:只适于植物,结实率低。
五、细胞工程育种:
细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞,利用细胞的全能性,用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
原理:细胞的全能性
方法:(1)植物:去细胞壁→细胞融合→组织培养
(2)动物克隆:核移植→胚胎移植
优点:能克服远缘杂交的不亲和性,有目的地培育优良品种。动物体细胞克隆,可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等。
缺点:技术复杂,难度大;它将对生物多样性提出挑战,有性繁殖是形成生物多样性的重要基础,而“克隆动物”则会导致生物品系减少,个体生存能力下降。
六、基因工程育种:
物质基础是:所有生物的dna均由四种脱氧核苷酸组成。其结构基础是:所有生物的dna均为双螺旋结构。一种生物的dna上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达,是因为它们共用一套遗传密码。在该育种方法中需两种工具酶(限制性内切酶、dna连接酶)和运载体(质粒),质粒上必须有相应的识别基因,便于基因检测。如人的胰岛素基因移接到大肠杆菌的dna上后,可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素;抗虫棉植株的培育;将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。固氮基因的表达方式为:
原理:基因重组(或异源dna重组)。
方法:提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。
优点:不受种属限制,可根据人类的需要,有目的地进行。
缺点:可能会引起生态危机,技术难度大。