1、1第 12 讲 从杂交育种到基 因工程一、杂 交育 种和 诱变 育种（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 会产 生新 基因 ，且杂 交后 代会 出现 性状 分离， 育种 过程 缓慢 ，过 程复杂 。（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，
2、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， 射 线 （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 基因重 组 基因突 变 染
3、色体 变异 染色体 变异方法 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2优点 可集中 优良 性状 时间短器官大 和营 养物 质 含量高 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 品种高产青 霉菌 株的 育成三倍体 西瓜抗病植 株的 育成二、基 因工 程及 其应 用1.概念 ： 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
4、造生 物的 遗传 性状 。2.原理 基 因重 组3.工具 ：（1） 基因 的 剪 刀 ：限制 性内切 酶分布 ：主 要在 微生 物中 。作 用特 点： 特异 性， 即识别 特定 核苷 酸序 列， 切割特 定 切 点 。结果 ：产 生黏 性未 端（ 碱基互 补配 对） 。（2） 基因 的 针 线 ： DNA 连 接酶连接 的部 位： 磷酸 二酯 键，不 是氢 键。 结 果：两 个相 同的 黏性 未端 的连接 。（3） 基因 的 运 载工 具 ： 运载体作用 ：将 外源 基因 送入 受体细 胞。具备 的条 件： a、 能在 宿 主细胞 内复 制并 稳定 地保 存。b 、 具 有多 个限 制酶 切点
5、。c、有 某些 标记 基因 。种类 ：质 粒、 噬菌 体和 动植物 病毒 。质粒 的特 点： 质粒 是基 因工程 中最 常用 的运 载体 。4基 因操 作的 基本 步骤 ：（1） 提取 目的 基因 ：人 们 所需要 的特 定基 因， 如人 的胰岛 素基 因、 抗虫 基因 、抗病 基因 、 干扰素 基因 等（2） 目的 基因 与运 载体 结 合（以 质粒 为运 载体 ）： 用同一 种限 制酶 分别 切割 目的基 因和 质 粒 DNA（ 运载 体） ， 使 其 产生相 同的 黏性 末端 ， 将 切割下 的目 的基 因与 切割 后的质 粒混 合， 并加入 适量 的D NA 连 接酶 ，使之 形成 重
6、 组D NA 分子 （重组 质粒 ）3（3） 将 目的 基因 导入 受体 细胞 常用 的受 体细 胞： 大 肠杆菌 、 枯 草杆 菌、 土 壤 农杆菌 、 酵母菌、动 植物 细胞（4） 目的 基因 检测 与表 达检测 方法 如 ： 质 粒中 有 抗菌素 抗性 基因 的大 肠杆 菌细胞 放入 到相 应的 抗菌 素中 ， 如 果正 常 生长， 说明 细胞 中含 有重 组质粒 。表达 ： 受 体细 胞表 现出 特定性 状， 说明 目的 基因 完成了 表达 过程 。 如： 抗 虫棉基 因导 入棉 细胞后 ，棉 铃虫 食用 棉的 叶片时 被杀 死； 胰岛 素基 因导入 大肠 杆菌 后能 合成 出胰岛 素等 。5转 基因 生物 和转 基因 食 品的安 全性
