第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
育种的种类：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等
一、杂交育种
1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。

2.原理：基因重组。

通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。

3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。

4.缺点：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。

5过程：亲本杂交得F1，F1代自交得F2，种植F2代，选育出性状，如果是纯隐性则可直接选育出，如果是显性，则不断自交，直到不发生性状分离为止。

杂种优势：基因型不同的亲本杂交产生的F1在一种或多种性状方面优于双亲的现象 二、诱变育种
1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。

2.诱变原理：基因突变
3.诱变因素：（1）物理：X 射线，紫外线，γ射线等。

（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。

4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。

5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。

三、四种育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
原理 通过基因重组，把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中，从而产生符合要求的新类型
用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型 抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞
诱导花粉直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合子 方法 杂交 激光、射线或化学药品处理
秋水仙素处理萌发种子或幼苗
花药离体培养 后加倍
优点 将不同个体的优良性状集中于一个个体上
提高突变频率，加速育种过程，或大幅度改良 某些品种
器官大和营养物质含量高 自交后代不发生性状分离，可缩短育种年限
缺点
育种年限长
盲目性及突变频率较低 动物中难以开展
成活率低，只适用于植物 举例
高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种 中国荷斯坦牛 杂交水稻
高产青霉菌株的育成 黑农五号大豆 太空椒
三倍体西瓜 多倍体草莓 八倍体小黑麦
抗病植株的育成 第二节 基因工程及其应用
1.概念：（基因拼接技术或DNA 重组技术）就是按照人们的意愿把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

2.原理 基因重组
3.优点 克服了远亲杂交不亲和的障碍；周期短；目的性强。

基因工程中外源基因能够表达依据的生物学理论：
1）遗传密码的通用性 2）基因是控制生物性状的基本单位。

3）DNA 为遗传物质能够严格的自我复制 4）不同生物DNA 分子结构的相似性。

4.工具：基因的剪刀：限制性核酸内切酶（限制酶） 一种酶只能识别一种待定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA 分子，位点：磷酸二酯键 存在与微生物中 基因的针线：DNA 连接酶，位点：磷酸二酯键
基因的运载体：质粒（存在于细菌及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状的DNA 分子），噬菌体，动物植物病毒
作为运载体的条件：能够在宿主细胞中复制并稳定的保存；具备多个限制酶切位点，以便于与外源基因连接；具有某些标记基因便于进行筛选；能友好的借居在宿主细胞内。

步骤：提取目的基因，目的基因与运载体结合（形成重组DNA 分子） 将重组DNA 分子导入受体细胞，目的基因的表达与检测。

一般可作为受体细胞的有：大肠杆菌，枯草杆菌，酵母菌，动植物细胞等。

常用微生物做受体细胞的原因：微生物增值快，代谢快，目的产物多。

例题：下图中A －E 表示几种不同育种方法 甲 A. 乙
B.
①
C. AABBDD × RR
ABDR AABBDDRR
普通小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦
DDTT × ddtt F 1 F 2 能稳定遗传的 D. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
① ② ③
DDTT × ddtt F 1 配子 幼苗 能稳定遗传的 E. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
F. 其它生物基因
植物细胞 新细胞 具有新性状的植物体
A ：克隆
B ：诱变育种
C ：多倍体育种
D ：杂交育种
E ：单倍体育种
F ：基因工程。