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不能创造生物新品种的方法是

发布时间:2021-07-06 17:51:00

❶ 生物与遗传工程

遗传工程
根据遗传学原理,按照人们预先设计的生物蓝图,对生物的遗传物质进行有计划的操作,以达到定向改造生物的遗传组成,使其获得新的遗传性状,这个工程称为遗传工程。
“遗传工程”有广义和狭义之分。广义的“遗传工程”包括细胞水平上的遗传操作(细胞工程)和分子水平上的遗传操作(基因工程);狭义的“遗传工程”就是基因工程(genetic engineering)——参见重组DNA技术(recombinant DNA technology),1980年Hobom B.采用合成生物学(synthetic biology)的概念,2000年Kool E.重新定义合成生物学为基于系统生物学的遗传工程,由于人工DNA的合成、全基因乃至基因组的合成,21世纪遗传工程已经进入了人工设计与合成生物系统的基因结构、基因调控网络、乃至基因组的时代。
一种遗传学技术,借助生物化学的手段,将一种生物细胞中的遗传物质取出来,在体外进行切割和重新组合,然后引入另一种生物的活细胞内,以改变另一种生物的遗传性状或创造新的生物品种,也叫基因工程。
俗话说:“庄稼一枝花,全靠肥当家。”在肥料中,氮肥又是最重要的一种。
各种庄稼在生长过程中都需要大量的氮肥。可偏偏大豆、花生等豆科作物却可以少施氮肥,甚至不施氮肥,也会长得很好。这是为什么呢?原来每棵豆科作物自己都有许多“小化肥厂”。这些“小化肥厂”就是生长在它们根部的大批根瘤菌。根瘤菌有个特殊的本领——固氮。它们能够把空气中的氮气收集起来,制造成氨,不断地供给豆科作物使用。
除了豆科作物,其他农作物像小麦、水稻、玉米、高粱等,都没有这样的“小化肥厂”,要想获得高产,就要施大量的氮肥。
有没有一种办法,让这些禾本科的作物自己制造氮肥,自给自足?在出现了“遗传工程”这门新科学以后,这种幻想才有了实现的可能。
什么是遗传工程
“遗传”,说的是生物方面的事儿;“工程”,说的是建筑方面的事儿。
“遗传”和“工程”怎么连在一起呢?难道人们可以像设计新的建筑物那样,来设计新的生物吗?
不错,正是这样。遗传工程这门新科学,要干的就是这件事。
大家都知道,各种生物都跟它们的上一代基本相同,也能生出和它们基本相同的下一代来。这种现象叫做遗传。但是,下一代跟上一代又不可能完全相同,总会发生一些极细微的差异。这种现象叫做变异。那么,遗传和变异是由什么决定的呢?经过科学分析,现在已经断定,这种物质就是核酸。核酸主要集中在每个细胞核里。生物的下一代接受了上一代的核酸,这些核酸对它们的生长和发育起着决定性的作用。所以只要深入研究核酸的化学结构,就可以揭开遗传和变异的奥秘。
核酸是一种非常复杂的化合物,它有两种:一种是脱氧核糖核酸,通常用DNA代表;另一种是核糖核酸,通常用RNA代表。
我们就以脱氧核糖核酸来说吧,它是一种高分子长链多聚物,一个分子是由几十个到几十亿个以上的核苷酸组成的。核苷酸又可以分成四种类型。这四种类型的核苷酸的排列次序不同,就决定了各种生物的遗传性。核苷酸好比电报字码,电报字码虽然不多,编排顺序却可以千变万化,每一组不同的字码编排代表一个中文意思。同样的道理,核苷酸虽然只有四种类型,成千上万个核苷酸编排顺序的不同,就成了不同的遗传基因。正因为核苷酸的编排顺序类似电报密码,人们就把它称作“遗传密码”。生物就靠脱氧核糖核酸分子长链上的各种不同的“遗传密码”,保证遗传性状一代一代传递下去。如果“遗传密码”出了一点错误或遗漏,必然会影响下一代的生长发育而发生变异。
既然遗传基因就在脱氧核糖核酸分子长链上,那么,人们如果识别了这些密码,能不能通过增添或除去一些基因,有目的地改造生物呢?
遗传工程就是根据这种设想产生的。它用类似工程设计的办法,先对生物进行设计,把一种生物体内的脱氧核糖核酸分子分离出来,经过人工“剪切”,重新组合,再安到另一种生物的细胞里,使这种生物具有某些新的结构和功能。
给细菌做手术
把这种设想变成现实,当然不是一件容易的事情。现在许多国家的科学家都在研究这项技术,并且已经摸出了一些门道。
举个例子来说,我们想使某种细菌能像蚕一样合成丝蛋白,产生出蚕丝来,就可以把蚕的脱氧核糖核酸的分子分离出来,“剪切”下来制造丝蛋白的“基因”。再从细菌的细胞里提取出一种叫“质粒”的脱氧核糖核酸分子,把它和“剪切”下来的基因接在一起,再送回到细菌的细胞里去。
这个办法说起来简单,可是要做到这一点起码要有两种酶。因为脱氧核糖核酸的分子非常小,要用电子显微镜才看得见,要把它链卜的制造丝蛋白的“基因”“剪切”下来,当然不能用普通的剪刀,而要用一种“限制性核酸内切酶”。这是一种蛋白质,它有个特殊的本领,能识别脱氧核糖核酸分子上特定的位点,把它分成长短不一的片断。有时候恰到好处,剪下来的是整个基因,有时候也会把基因剪坏。那也不要紧,因为到目前为止,已经发现了上百种限制性核酸内切酶,等于有了上百种各种各样的剪刀,总能挑选到一种合适的不会把基因剪坏的“剪刀”。细菌细胞内的一种叫做“质粒”的脱氧核糖核酸分子,也要用同样的“剪刀”来剪,这样才能使两个“切口”正好互相吻合。为了使它们连接得更加牢靠,还要用另一种酶,叫做连接酶,把接缝抹掉。
经过了这样一套手术,细菌将会像蚕那样合成丝蛋白,有了生产丝的本领。
到现在为止,这个办法还处在试验阶段,没有实际应用。但是我们相信,沿着这条道路走下去,将来总有一天,可以把动植物的遗传基因移植到细菌里去,或是把细菌的遗传基因搬到动植物细胞中来。这样,人们就有可能创造出许多新品种的生物。到了那个时候,遗传工程这套新技术,就会广泛地应用到农业、工业、医学和国防上去,使这些领域发生惊人的变化。
人工创造生物新品种
人家知道,培育优良品种是提高粮食产量和质量的重要途径。目前最有效的育种方法是有性杂交。但是,这种方法只能在同种生物之间或者亲缘关系很近的生物之间才能进行,亲缘关系远的生物,如禾本科作物小麦和豆科作物大豆就不能杂交,因为它们的生殖细胞不能结合。
“遗传工程”不受这个限制。目前科学家们想把豆科作物的根瘤菌里能固氮的基因取出来,移植到生活在小麦、水稻、玉米这些庄稼根旁边的细菌里去,使这些细菌也有固氮的本领。这种本领能一代一代传下去,不断地供给植物氮肥。
科学家们还准备采取另外一种办法,干脆不用细菌帮忙,直接把根瘤菌的固氮基因移植到小麦、水稻、玉米这些庄稼的细胞里去,使它们自己就能固氮。如果这个办法成功了,就等于给每棵庄稼办了一个“小化肥厂”。现在我国农村每个生产队每年都要买化肥,将来这一大笔钱就可以省下来了。
让细菌给我们制药
遗传工程在工业生产上,也将产生很大的影响。我们也来举一个例子:
治疗糖尿病的特效药胰岛素,目前是从猪、牛等牲畜的胰腺中提取出来的。一吨胰腺只能生产半两多一点的胰岛素,远远跟不上糖尿病病人的需要。如果我们把胰腺细胞里产生胰岛素的基因移植到大肠杆菌里去,就能使大肠杆菌产生胰岛素。大肠杆菌的繁殖比高等生物快得多,在合适的条件下,繁殖一代只要25分钟,最多也超不过两小时。这项试验一旦成功,胰岛素的产量就可以大大增加,成本也可以大大降低。
治疗遗传疾病
遗传工程还能帮助人治疗遗传性疾病。
有的人成了天生的白痴,同由于他们身体的细胞里缺少了一种“半乳糖酶”。医生为了治这种病,就可以把细菌产生半乳糖酶的“基因”提取出来,移植到病人身体的细胞里去,使病人自己能产生半乳糖酶,这就有可能把白痴治好。这种应用遗传工程的医治办法叫做基因治疗。
据统计,人类的遗传疾病有一两千种之多,目前大多是不治之症。随着遗传工程的发展,将来有可能成为可治之症。这是多么令人高兴的事情啊!
遗传工程是一门新兴的科学,这几年发展很快,许多国家都在研究。但是国外也有些人反对搞遗传工程。他们害怕产生出容易引起癌症的病毒或细菌,使癌症广泛流行;害怕产生出耐抗菌素的新菌种,给治病造成困难;还害怕扰乱和破坏了正常细胞的功能,造成奇怪的疾病……在美国,这个问题曾引起了科学界激烈的争论,还规定了一些安全措施。
对遗传工程的种种顾虑,都是根据现有的知识推测出来的,是不是真的那么危险,还要通过实验来确定。我们开展这项研究工作,当然要认真对待,采取必要的安全措施,但是害怕是完全不必要的。
一门新科学给人类带来的是祸还是福,其实并不决定于这门科学本身,就像原子能那样,既可以用来造福于人类,也可以用来做杀人武器。我们研究遗传工程,应该努力发展它对人民有利的方面,限制和消灭它对人民有害的方面,更要警惕和反对利用遗传工程进行生物战争。我们相信遗传工程一定能成为人类改造自然、征服自然的有力工具。

❷ 能打破物种界限,定向改造生物遗传性状,按照人类的意愿培育生物新品种的方法有()A.诱变育种和转

A、诱变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向,所以不能定向改造生物遗传性状,A错误;
B、杂交育种的原理是基因重组,不同物质之间存在生殖隔离,所以不能打破物种界限,B错误;
C、杂交育种的原理是基因重组,不同物质之间存在生殖隔离,所以不能打破物种界限;诱变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向,所以不能定向改造生物遗传性状,C错误;
D、基因工程是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,D正确.
故选:D.

❸ 不能创造生物新品种的方法是()A.转基因技术B.克隆技术C.人工选择、繁育D.杂交育

A、转基因技术:按照人的意愿,运用人工方法,对生物的基因组成进行“移花接木”式改造的重组技术.把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出的转基因新品种.该选项不符合题意.
B、克隆技术:人工遗传操作动物进行无性繁殖的技术,克隆后代与亲代具有完全相同的基因组成.该选项符合题意.
C、人工选择、繁育:以自然变异为基础,根据个体的表现型选择符合人类需要的基因组成,经过长期积累达到改良品种的目的.该选项不符合题意.
D、杂交培育:用不同品种杂交获得杂交品种后,在杂交后代中进行选择以育成符合生产要求的新品种.这种方法是广泛应用而且有效的育种方法.该选项不符合题意.
故选:B.

❹ 生物育种的方法

(1)杂交育种:1.方法:自交多代 2.原理: 基因重组 3.优点: 操作简便 4.缺点: 育种周期长
(2)诱变育种:1.方法步骤: 化学试剂物理射线等 2.原理: 基因突变 3.优点: 育种周期短 4.缺点: 变异不定向 有利变异少
(3)单倍体育种:1.方法步骤: 花药离体培养 幼苗上撒秋水仙素 2.原理: 染色体变异 3.优点:育种周期短 性状稳定 4.缺点: 、技术比较繁杂 技术要求高
(4)多倍体育种的方法: 秋水仙素处理种子或幼苗 原理: 染色体变异
(5)基因工程育种:使用的工具 限制性内切酶 DNA连接酶 ,原理: 基因突变 ,应用: 用细菌生产药物 ,特点 大量 高效 成本低 。

❺ 人工选择和转基因技术

A、转基因技术:按照人的意愿,运用人工方法,对生物的基因组成进行“移花接木”式改造的重组技术.把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出的转基因新品种.该选项不符合题意.
B、克隆技术:人工遗传操作动物进行无性繁殖的技术,克隆后代与亲代具有完全相同的基因组成.该选项符合题意.
C、人工选择、繁育:以自然变异为基础,根据个体的表现型选择符合人类需要的基因组成,经过长期积累达到改良品种的目的.该选项不符合题意.
D、杂交培育:用不同品种杂交获得杂交品种后,在杂交后代中进行选择以育成符合生产要求的新品种.这种方法是广泛应用而且有效的育种方法.该选项不符合题意.
故选:B.

❻ 高中生物

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。(这句话在中学领域来说应该是完全正确的,已经查阅相关资料。)其原理是基因突变。人工诱变的方法包括:物理方法(X射线、射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)、化学方法(碱基类似物、硫酸二乙脂、亚硝酸、秋水仙素等)。所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物。处理的时期是细胞分裂的间期。(这句话主要是针对中学生,为了让学生能够更好的理解;主要是考虑到学生从“细胞分裂知识”理解。)经处理的生物材料经选择、培育才能获得需要的生物新品种。该方法的优点是可以提高突变频率,创造出人类需要的生物类型。缺点是必须处理大量的实验材料。

细胞工程育种(组织培养育种):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。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

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。过程为:用具有相对性状的纯合体作亲本杂交获得子一代,子一代自交(动物则用具有相同基因型的雌雄个体杂交)获得子二代,从子二代中选择符合要求的表现型个体。如果需要的表现型是隐性性状育种就此结束,如果需要的表现型是显性性状则用子二代中选出的个体进行连续自交(动物同前),直至获得能稳定遗传的类型为止

❼ 生物育种方法有哪些

级别:硕士研究生
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。(这句话在中学领域来说应该是完全正确的,已经查阅相关资料。)其原理是基因突变。人工诱变的方法包括:物理方法(X射线、射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等)、化学方法(碱基类似物、硫酸二乙脂、亚硝酸、秋水仙素等)。所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物。处理的时期是细胞分裂的间期。(这句话主要是针对中学生,为了让学生能够更好的理解;主要是考虑到学生从“细胞分裂知识”理解。)经处理的生物材料经选择、培育才能获得需要的生物新品种。该方法的优点是可以提高突变频率,创造出人类需要的生物类型。缺点是必须处理大量的实验材料。
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。过程为:用具有相对性状的纯合体作亲本杂交获得子一代,子一代自交(动物则用具有相同基因型的雌雄个体杂交)获得子二代,从子二代中选择符合要求的表现型个体。如果需要的表现型是隐性性状育种就此结束,如果需要的表现型是显性性状则用子二代中选出的个体进行连续自交(动物同前),直至获得能稳定遗传的类型为止
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。其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。
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。
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。
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
七、有关育种要注意的问题
1、育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种,以便更好地为人类服务。
2、选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素,进行综合考虑和科学决策:
①一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种;
②为得到特殊性状可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育种;
③若要将特殊性状组合到一起,但又不能克服远缘杂交不亲和性,可考虑运用基因工程和细胞工程育种,如培育各种用于生物制药的工程菌。
3、从基因组成上看,育种目标基因型可能是:
①纯合体,便于制种、留种和推广; ②杂交种,充分利用杂种优势。

❽ 下列关于育种的叙述中,不正确的是()A.人工诱变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法,它

A、由于基因突变能产生新的基因,所以人工诱变是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法,它突出的优点是可以提高突变率,加速育种工作的进程,A正确;
B、选择育种是一种古老的育种方法,它的局限性在于进展缓慢,可选择的范围有限;而基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向地改造生物,培育出新品种,B正确;
C、三倍体植物可由二倍体植株和四倍体植株杂交形成的受精卵发育而来,C错误;
D、转基因生物的外源基因与细菌或病毒杂交,重组出有害的病原体,故对于基因工程或分子生物学实验室向外排放转基因细菌等必须严加管制,D正确.
故选:C.

❾ 六种育种方法.名称.原理.过程.优缺点

六种育种方法包括植物的四种(杂交育种、远缘杂交、诱变育种、分子育种)和动物的两种(杂交育种、基因工程育种)。

一、杂交育种:

1、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。

2、过程:

2.1杂交前的准备工作首先要熟悉各种鱼类的生殖习性;

2.2选择适当的受精方法进行杂交杂交前期在临近性成熟和生殖季节到来之时,一定要将雌雄两种鱼分池饲养,避免自群交配;

2.3记载、挂牌和管理用不同品种(或种)的鱼类进行杂交;

2.4加速育种进程从杂交到新品种育成推广;

2.5杂交后代的选择采用个体选择法时,选择一般从子二代开始,因子二代变异范围最大,可望从中选出合意的变异体。

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:远缘杂交

1、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。

2、优缺点:可以把不同种、属的特征、特性结合起来,突破种属界限,扩大遗传变异,从而创造新的变异类型或新物种。产生的后代为远缘杂种。由于远缘杂交往往重演物种的进化的历程,故也是研究生物进化的重要实验手段。远缘杂交一般不易结实,即使结实,杂种也通常不育或夭亡,杂种后代分离幅度大,分离世代长且不易稳定。

三:诱变育种

1、原理:在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种。

2、优缺点:诱变育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低,变异的方向和性质尚难控制。因此提高诱变效率,迅速鉴定和筛选突变体以及探索定向诱变的途径,是当前研究的重要课题。

四:分子育种

1、原理:将基因工程应用于育种工作中,通过基因导入,从而培育出一定要求的新品种的育种方法。

2、优缺点:传统育种方法属於杂交育种,品种改良主要受种原变异之限制,而不同物种(species) 间之杂交颇为困难,育种成果难有大突破,「绿色革命」(green revolution) 很难再发生。利用基因工程技术进行作物品种改良,系指以遗传工程(genetic engineering) 技术,将特定基因或性状导入缺乏此基因或特性之目标作物(target crop) 的育种方法;因此利用基因工程技术进行作物品种改良,可以突破种原之限制及种间杂交之瓶颈,创造新性状或新品种,亦即未来「基因革命」(gene revolution) 很可能迅速取代「绿色革命」。

五、基因工程育种

1、原理:基因重组(或异源DNA重组)。

2、优缺点:不受种属限制,可根据人类的需要,有目的地进行。可能会引起生态危机,技术难度大。

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