用人工方法培育動植物的新品種的方式叫什么
轉基因:通俗的說,就是一種生物體內的基因轉移到另一種生物或同種生物的不同品種中的過程。一般來說轉基因是通過有性生殖過程來實現的。例如,植物的花粉 (含有雄配子)通過不同的媒介由一個植物“跑”到另一種植物,或“跑”到同一種植物的另一個品種花朵里邊的雌蕊(含有雌配子)上并與其雜交,這種雜交的過程就產生了基因的轉移。同樣,例如在貓這種動物中,不同品種和類型的貓進行***后產生了與父母都不—樣的仔代,就是由于產生了基因的轉移。因此,轉基因是大自然中每天都在發生的事情,只不過在自然界中,基因轉移沒有目標性,好的和壞的基因都可以一塊轉移到不同的生物個體。同時,通過自然雜交進行的轉基因是嚴格控制在同一物種內(特別是在動物中),或是親緣關系很近的植物種類之間。
人類為了要提高農作物的產量,改善農作物的品質和增強農作物的抗病蟲、抗逆的能力,常常采用人工雜交、遠緣雜交等方法來育種,希望將不同品種,甚至是野生近緣種中間的有益基因,轉移到推廣品種中間去。這種以人工雜交的方式進行轉基因,增大了目的性,也培育出了成千上萬的優良品種供人類食用。但是人工雜交的方法 ——轉基因仍有許多局限,例如:不能在親緣關系較遠的物種之間轉移基因,已轉移的基因中仍有大量不需要的基因甚至是有害的基因,轉基因的效率較慢等等。為了解決上述問題,科學家利用現代生物技術的方法,將我們所需要的基因進行定位,分離克隆,然后再將這個目的基因,通過載體轉移到我們的目標生物品種中去。這種以生物技術的手段來轉移基因的過程就是我們現在常常提到的轉基因。它與自然的和傳統通過人工雜交轉移的基因沒有本質上的區別,只是這種用生物技術來進行轉基因有很強的目的性——只轉移需要的基因,而將不需要和有害的基因統統拒之門外,這就大大地提高了轉基因的效率和加快了品種改良的進程。同時,現代的轉墓因技術還可以從親緣關系較遠的生物中的基因,甚至是人工***的基因轉移到我們需要的品種中,擴大了可利用的種質資源。
了解了基因以及轉基因以后,就不難理解什么是轉基因生物,什么是轉基因食品了。我們目前所說的轉基因生物 (植物或動物)就是利用轉基因生物技術將分離克隆的單個或一組基因轉移到某一種生物,這樣的生物就是轉基因生物,由這些轉基因生物生產加工成的食品就稱之為轉基因食品。如轉基因大豆及其制成的豆油、豆腐、醬油、豆豉等豆制品都是轉基因食品。
通過上面的介紹,我們知道轉基因生物是利用了一種高效生物技術將基因更有目的和更經濟地轉移到我們需要的目標生物中去。這種生物,如小麥、水稻、大豆、西紅柿能提供人類所期望的更多更好的特性。當然,因為轉基因技術和轉基因產品目前還處在研究發展和完善的階段,也可能存在著某些對人體和環境不利的因素。但有一點必須明確,凡是通過國家法律認可的轉基因產品,都是經過國家級的食品安全檢驗,對于人體的健康在一般情況下應該是安全的。其實,據有關資料的報道,我國每年從美國進口的 1500 萬噸大豆中有 60 %以上的都是轉基因大豆。所以,我們也許已經食用了轉基因大豆制品。到目前為止無論是在美國還是在中國,還沒有見到一例因使用這些大豆及其產品而導致健康受損的情況報道。
轉基
:通俗
說
種
物體內
基
轉移
另
種
物或同種
物
同品種
程
般
說轉基
通
性
殖
程
實現
例
植物
花粉
(含
雄配
)通
同
媒介由
植物
跑
另
種植物
或
跑
同
種植物
另
品種花朵
邊
雌蕊(含
雌配
)
并與其雜交
種雜交
程
產
基
轉移
同
例
貓
種
物
同品種
類型
貓進行***
產
與父母都
—
仔代
由于產
基
轉移
轉基
自
每
都
發
事情
自
界
基
轉移沒
目標性
壞
基
都
塊轉移
同
物
體
同
通
自
雜交進行
轉基
嚴格控制
同
物種內(特別
物
)
或
親緣關系
近
植物種類
間
類
要提高農作物
產量
改善農作物
品質
增強農作物
抗病蟲、抗逆
能力
采用
工雜交、遠緣雜交等
育種
希望
同品種
甚至
野
近緣種
間
益基
轉移
推廣品種
間
種
工雜交
式進行轉基
增
目
性
培育
千
萬
優良品種供
類食用
工雜交
——轉基
仍
許
局限
例
:
能
親緣關系較遠
物種
間轉移基
已轉移
基
仍
量
需要
基
甚至
害
基
轉基
效率較慢等等
解決
述問題
科
家利用現代
物技術
我
所需要
基
進行定位
離克隆
再
目
基
通
載體轉移
我
目標
物品種
種
物技術
手段
轉移基
程
我
現
提
轉基
與自
傳統通
工雜交轉移
基
沒
本質
區別
種用
物技術
進行轉基
強
目
性——
轉移需要
基
需要
害
基
統統拒
門外
提高
轉基
效率
加快
品種改良
進程
同
現代
轉墓
技術
親緣關系較遠
物
基
甚至
工合
基
轉移
我
需要
品種
擴
利用
種質資源
解
基
及轉基
難理解
轉基
物
轉基
食品
我
目前所說
轉基
物
(植物或
物)
利用轉基
物技術
離克隆
單
或
組基
轉移
某
種
物
物
轉基
物
由
些轉基
物
產加工
食品
稱
轉基
食品
轉基
豆及其制
豆油、豆腐、醬油、豆豉等豆制品都
轉基
食品
通
面
介紹
我
知道轉基
物
利用
種高效
物技術
基
更
目
更經濟
轉移
我
需要
目標
物
種
物
麥、水稻、
豆、西紅柿能提供
類所期望
更
更
特性
轉基
技術
轉基
產品目前
處
研究發展
完善
階段
能存
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體
環境
利
素
點必須明確
凡
通
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都
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應該
安全
其實
據
關資料
報道
我
每
美
進口
1500
萬噸
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60
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許已經食用
轉基
豆制品
目前
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美
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例
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豆及其產品
導致健康受損
情況報道
培育新品種
一般新品種可通過以下兩個途徑進行培育:
(1)雜交育種雜交時母本的性細胞必須具有較強的親和力,因此只能在品種間進行雜交,種間雜交大都不能授粉***,因而得不到雜交種子。雜交時應選擇花型、花色、香味、抗寒、抗病能力等方面表現比較突出的品種做父本,與母本進行授粉,獲得既有母本性狀又有父本性狀的雜交種子。***第一代播種后長出來的花苗,父本時優良性狀多為顯性,因此用雜交第一代種子播種后花苗,和原來的母本性狀沒有多大區別。但通過自交授粉產生第二代種子以后再進行播種,進而培育出第二代***花苗,父本的某些優良性狀就表現出來了,如果我們還不滿意,可以用***第二代花苗和原來的父本進行回交,直到滿意為止。再從中選擇出最優良的個體通過扦插、嫁接等無性方法來大量繁殖,進行推廣和出售。
(2)選擇芽變植物的某個頂芽或腋芽,在萌動時由于環境條件的突然變化,或者受到某些化學元素及放射物質的刺激,葉形、花型、花色等都會發生變異,這稱為芽變又可叫做枝變。我們選擇那些具有優良性狀的芽變類型,用它的枝條通過扦插或嫁接培育出新的花苗,開花以后如果能保持這些優良性狀不變,就能獲得一個新品種。
農作物新品種是怎樣培育出來的?
農作物常規育種是在大面積或大量的植株中進行篩選,從中發現有優良性狀的植株后,再逐年培植、逐年篩選,直至得到品質優良、性狀穩定的新品種為止,一般需要3到4代以上的時間。如美國伊利諾斯州農業試驗場,研究選育出的一種玉米,使群體蛋白含量的平均值從10.95%,增加到26.60%,整整耗費了70年的時間!所以說,一位農業專家一生中能夠培育出一個良種也就很不簡單了。
常規育種利用的是自然發生的突變,稱為“自發突變”,要很長時間才能發生。人為地利用物理、化學等因素也可以起基因突變,稱“誘發突變”,這種突變有可能在短時期內發生。利用誘發突變培育良種,稱“誘變育種”。
誘變育種有化學誘變、核輻射誘變、光誘變等,激光育種屬于光誘變的一個新的分支。
最簡單的激光誘變適用于顆粒籽種,如小麥、水稻、谷類、籽播蔬菜類等。其方法就是選用合適的波長、功率和時間對籽種直接進行照射,然后播入土壤按常規方法培育,從中選出有異變特征的植株,以獲得所需的新品種。
比較復雜的激光誘變育種就要麻煩一些。以西南師范大學培育甜橙為例,從中我們可以了解到大概的情況。該大學是從1975年開始用氦—氖、汝玻璃、氦-鎘等激光器對錦橙進行誘變育種的。他們將經激光照射的3200個幼芽,高接于20年生錦橙樹冠外圍斜生層上,對長出的初生枝保留基部4至5個芽進行短裁修剪。因為大多數突變通常都局限在初生枝基部的5至10個芽內,1978年高接的枝序結果后,分別進行果實的品質分析和鑒定,從中篩選出變異較大的8個枝序。1979年從這8個枝序上取芽,再次高接于18年生的成年結果的紅桔樹冠外部,獲得激光照射的第二代。1982至1985年逐年結果,顯示出遺傳穩定性。1986年通過鑒定,終于育成了早熟、多糖、少核的甜橙新品種。
激光在培育動物新品種的工作中,則是利用了生物遺傳工程技術。把兩種不同種類的生物細胞融合在一起,構成另外一種新細胞,就***出了另外一種新的生物體。如用激光微束給稱為“龍角”的蠶卵細胞打孔,然后從中注入稱為“黑縞”蠶的某種染色質溶液,經過孵化培育,就得到了具有特殊性質的新品種蠶。