生物育种方式归纳

生物育种方法集锦

王东平（河南省修武县第一中学河南焦作454350）

纵观近年来各地高考试卷，有关生物育种知识的考题在试卷中频频出现。该类考题涉及的知识点多而全，具有一定的综合性和创新性，考察了生物的结构、生殖、发育、遗传、变异等基础知识和细胞工程、基因工程等生物高新技术内容，对于培养学生的科学态度、创新意识都有积极的作用。那么，生物育种的方式有哪些种类？各育种方式的方法原理如何？各有何优缺点？

1 无性生殖方式育种

1.1 方法

无性生殖是指不经过生殖细胞的两两结合,由母体直接产生新个体的生殖方式。常见的无性生殖方式有：分裂生殖、孢子生殖、出芽生殖和营养生殖。其中营养生殖是高等植物利用营养器官来繁殖后代的一种方式。如利用植物的根、芽、茎等器官进行的嫁接、扦插、压条、分根以及动物的克隆技术都属于无性生殖育种。

1.2 原理

细胞的全能性——已经分化的细胞，仍然具有发育成完整新个体的潜能。

1.3 优点

无性生殖获得后代的遗传物质来自一个亲本，有利于保持亲本的性状。

1.4 不足

由于无性生殖不经过生殖细胞的两两结合，优良性状不能得以集中体现。

1.5 适用范围

适用于低等生物、高等植物，高等动物使用较少。

2 杂交育种

2.1 方法

杂交育种是指让同一物种不同品种的个体之间相交，或亲缘关系比较近的不同物种的个体间相交，从后代中选育新品种的方法。如：用杂交法选育矮秆、抗锈病的小麦品种。

2.2 原理

基因重组——在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。

2.3 优点

进行有性生殖的生物通过杂交能够把分散在不同品种中的优良性状集中到一个新个体上，经过连续多代自交，可选择培育出综合性状良好的新品种。

2.4 不足

在杂交育种中，对个别优良性状的培养往往要筛选到纯合体，才能让其稳定遗传，达到育种的要求。因此，杂交育种所需期限较长，一般至少需要5～6年时间。

2.5 适用范围

仅适用于进行有性生殖的动、植物。

3 诱变育种

3.1 方法

诱变育种是指利用物理或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，并从中获得目标品种的一种育种方式。如：物理诱变、化学诱变以及和航天技术相结合的航天育种（也叫太空育种）等。

3.2 原理

基因突变——由于生物DAN分子中发生碱基对的增添、缺失或改变引起基因结构的改变。是生物变异的根本来源。

3.3 优点

该方式可以大大提高生物的变异频率，创造人类所需要的变异类型，且加速了育种进程，变异性状稳定较快，能大幅度地改良某些性状。

3.4 不足

由于基因突变的害多利少和不定向性，因此要选育出有价值的变异个体，就要做大量的工作，处理大量的生物材料。

3.5 适用范围

可适用于微生物、高等植物、动物，但目前主要应用于高等植物育种。

4 单倍体育种

4.1 方法

单倍体是指通过孤雌生殖（未受精的卵细胞直接发育）或孤雄生殖（人工诱变导花粉中的雄配子发育）发育而成的生物体。单倍体育种的第一步是杂交，通过杂交把不同

品种的优良性状集中到F1代植物体上，然后利用F1个体产生的花粉进行离体培养，诱导出单倍体幼苗，再利用多倍体育种技术诱导染色体数目加倍，进而获得目标品种。

4.2 原理

染色体数目的变异。

4.3 优点

单倍体育种和杂交育种相比而言，明显缩短育种年限，一般只需要2年时间。

4.4 不足

技术性强，并且必须和杂交技术以及诱导多倍体技术相结合。

4.5 适用范围

一般只适用于高等植物的育种过程，动物和微生物不适用。

5 多倍体育种

5.1 方法

由受精卵发育而成的生物个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。多倍体育种的方法最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时纺锤丝的形成，染色体无法向两极移动,使得已经复制的染色体无法平均分配,细胞也无法分裂；当秋水仙素的作用解除后,细胞又恢复正常的生长,然后再恢复分裂,就能得到染色体数目加倍的细胞。如:八倍体小黑麦的获得和三倍体无籽西瓜的培育成功都是多倍体育种取得的成就。

5.2 原理

同单倍体育种一样,多倍体育种的原理也是生物变异中的染色体变异,但却是染色体组成倍增加。

5.3 优点

经多倍体育种获得的植株和二倍体相比,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都较大，糖类和蛋白质含量都有所增加，有些植物的抗寒性等抗逆能力增强。

5.4 不足

多倍体植物往往表现生育期延长，不利于早熟。

5.5 适用范围

只适用于植物，不适用于动物和微生物。

6 细胞杂交技术育种

6.1 方法

细胞杂交又称细胞融合，是指将来源不同的原生质体（去除细胞壁的细胞）在融合剂的作用下，相融合并使之分化再生，形成新物种或新品种的技术。如：山东农业大学生命科学学院夏光敏教授课题组承担的“对小麦体细胞杂种基因组遗传规律的研究”，利用不对称体细胞杂交技术创建了耐盐、抗旱、高产、优质小麦新种质及新品种。

6.2 原理

除病毒外，细胞是所有生物结构和功能的基本单位，细胞内的原生质体（除植物细胞的细胞壁外）成份相差无几，为细胞融合奠定了物质基础；同时，融合后的杂种细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。

6.3 优点

应用细胞融合技术进行细胞杂交，能够克服远缘杂交不亲和的障碍，扩展了用于杂交的亲本组合的范围，实现了常规育种不能转移的远缘目标基因及胞质基因之间的组合。

6.4 不足

细胞杂交往往会造成遗传上的不稳定，杂种细胞不易分化成株，或会从野生种带进过多的不良基因等缺点。

6.5 适用范围

分别适用于动、植物的种间、属间甚至更远亲缘关系间的细胞杂交。

7 基因工程育种

7.1 方法

基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，是生物工程技术的主体技术。基因工程是指按照人类的愿望，将不同生物的遗传物质（DNA）在体外进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重组，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。如：把苏云金杆菌的抗虫基因转入棉花细胞中，得到的转基因棉花（抗虫棉）植株能够有效地防止棉铃虫的危害。

7.2 原理

生物的主要遗传物质是DNA，DNA具有规则的双螺旋结构。采用一定的技术取得目的基因并和运载体重组，然后受体细胞内实现复制和表达。

7.3 优点

基因工程能够打破生物种属的界限，在基因水平上改变生物遗传性，并通过工程化为人类提供有用的产品及服务，甚至创造出新物种。

7.4 不足

要求技术精密高超，工作量大，风险大，成功率低。

7.5 适用范围

适用范围更广泛，适用于以DNA为遗传物质的所有生物物种。

作者简介：王东平，男，1968年11月出生，中学一级教师，大学本科学历，学士学位。电子信箱号——wdp681107@https://www.wendangku.net/doc/7a12584242.html,。电话：0391-*******。手机：135********。