如何正確“運用”育種方法

生物育種是一門很復雜的技術，針對不同的生物應采用不同的育種方式，要對各種育種方式進行比較，選擇簡易、可操作的方式。高中生物中涉及的育種技術和方法有：（有性）雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、轉基因育種和細胞工程等。這些育種方法內容在教材中分散，進行高考總復習時，必須進行歸納總結，在廣度和深度上進行適當的拓展，使其成為育種知識體系，以便系統地掌握生物育種的概念、原理、方法及其優缺點等，能起到事半功倍的效果。現將各種育種方法歸納如下：

1、雜交育種

概念：將兩個或多個品種的優良性狀通過交配集中在一起，再經過選擇和培育，獲得新品種的方法。

原理：基因重組，能將兩親本的優良性狀集中在同一個個體，或者將兩親本控制同一性狀的不同微效基因積累起來，產生在該性狀上超過親本的類型。正確選擇親本并合理組配是雜交育種成敗的關鍵。

方法：用具有相對性狀的純合體作為親本雜交獲得子一代，子一代自交獲得子二代，從子二代中選擇符合要求的表現型個體。如果需要的表現型是隱性性狀育種就此結束，如果需要的表現型是顯性性狀則用子二代中選出的個體進行連續自交，直至獲得能穩定遺傳的類型為止。

優缺點：①優點：使雙親的基因重新組合，將優良性狀集中在同一個個體，還能形成各種不同的類型，為選擇提供豐富的材料。

②缺點：只能利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創造新的基因，育種年限長，且需年年制種。

舉例：高產不抗病小麥與低產抗病小麥培育出高產抗病小麥。

2、誘變育種

概念：用人工方法誘發基因突變，從而產生新性狀，創造新品種的育種方法。

原理：基因突變。用物理、化學方法誘發基因發生突變。

方法：利用物理因素（X射線、紫外線、激光等）、化學因素（硫酸二乙脂、亞硝酸等）來處理生物，使生物發生基因突變，再篩選。

優缺點：①優點：提高變異率，大幅度改良某些性狀，加快育種進程；②缺點：有利變異個體少，需處理大量的實驗材料（有很大盲目性）。

舉例：①黑龍江省農科院用輻射方法處理培育成的“黑農五號”大豆品種；②高產量青霉菌的形成。

3、單倍體育種

概念：利用花藥離體培養技術獲得單倍體植株，再人工誘導其染色體加倍，從而獲得所需要的純系植株的育種方法。

原理：染色體變異。誘導配子直接發育成植株，再用秋水仙素加倍成純合體。過程：先將花藥離體培養形成單倍體幼苗，再用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗獲得純合子，然后從中選擇優良植株。

優缺點：①優點是可以明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進程；②缺點是技術復雜且需與雜交育種配合，成活率較低。

舉例：抗病植株的育成。

4、多倍體育種

概念：人工誘導染色體加倍，形成多倍體植株。

原理：染色體變異。秋水仙素能抑制處于分裂期細胞的紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。

方法：用一定濃度的秋水仙素處理萌發的種子、幼苗。

優缺點：①優點是操作簡單，能較快獲得器官大、營養高的品種；②缺點是所獲品種發育延遲，結實率低，一般只適用于植物。

舉例：三倍體無籽西瓜、八倍體小黑麥。

5、基因工程育種

概念：按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀，從而獲得高產、穩產、具有各種抗逆性的作物新品種。

原理：基因重組。

方法：提取目的基因、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定。

優缺點：①優點是目的性強、育種周期短，克服遠緣雜交不親和障礙；②缺點是技術復雜、安全性問題多，可能引發生態危機。

舉例：轉基因抗蟲棉

6、細胞工程育種

原理：細胞的全能性

方法：（1）植物：去細胞壁→細胞融合→組織培養

（2）動物克隆：核移植→胚胎移植

優點：能克服遠緣雜交的不親和性，有目的地培育優良品種。動物體細胞克隆，可用于保存瀕危物種、保持優良品種、挽救瀕危動物、利用克隆動物相同的基因背景進行生物醫學研究等。

缺點：技術復雜，難度大；它將對生物多樣性提出挑戰，有性繁殖是形成生物多樣性的重要基礎，而“克隆動物”則會導致生物品系減少，個體生存能力下降。育種的根本目的是培育具有優良性狀（抗逆性好、品質優良、產量高）的新品種，以便更好地為人類服務。

選擇育種方法要視具體育種目標、材料特點、技術水平和經濟因素，進行綜合考慮和科學決策：①一般作物育種可選雜交育種和單倍體育種；②為得到特殊性狀可選擇誘變育種（如航天育種）或多倍體育種；③若要將特殊性狀組合到一起，但又不能克服遠緣雜交不親和性，可考慮運用基因工程、細胞工程育種，如培育各種用于生物制藥的工程菌。從基因組成上看，育種目標基因型可能是；①純合體，便于制種、留種和推廣；②雜交種，充分利用雜種優勢。