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现代分子生物技术在遗传育种中的应用关明理(电子信息技术学院 110432101 ) 摘要: 分子生物学是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科,它以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究对象,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域。分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景[1]。关键字:遗传,育种,基因。现代生物技术是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。这门技术内涵十分丰富, 它涉及到:对生物的遗传基因进行改造或重组,并使重组基因在细胞内表达,产生人类需要的新物质的基因技术(如“克隆技术”);将生物分子与电子、光学或机械系统连接起来,并把生物分子捕获的信息放大、传递。转换成为光。在纳米(即百万分之一毫米)尺度上研究生物大分子精细结构及其与功能的关系。并对其结构进行改造利用它们组装分子设备的纳米生物技术。分子生物技术作为现代生物技术的一个分支,目前在遗传育种中应用最多的就是基因工程技术。基因工程技术是实现基因工程目的的手段,其核心技术是 DNA 的重组技术,重组即利用供体生物的遗传物质或人工合成的基因,经过体外或离体的限制酶切割后与适当的载体连接起来形成重组 DNA 分子,然后在将重组 DNA 分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物,该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状。除DNA 重组技术外,基因工程技术还应包括基因的表达技术,基因的突变技术,基因的导入技术等。基因工程技术之所以在遗传育种中广泛是因为:( 1)能打破物种之间的界限。在传统遗传育种的概念中,亲缘关系远一点的物种,要想杂交成功几乎是不可能的,更不用说动物与植物之间、细菌与动物之间、细菌与植物之间的杂交了。但基因工程技术却可越过交配屏障,使这一切有了实现的可能。( 2)可以根据人们的意愿、目的,定向地改造生物遗传特性,甚至创造出地球上还不存在的新的生命物种。同时,这种技术对人类自身的进化过程也可能产生影响。( 3)由于这种技术是直接在遗传物质核酸上动手术,因而创造新的生物类型的速度可以大大加快。这些特点,引起了世界科学家的极大关注,短短几年内,基因工程研究便在许多国家发展起来,并取得一批成果,基因工程已成为 20世纪最重要的技术成就之一[2]。目前基因工程技术在植物遗传育种中应用最多的主要有: 1. 基因转化技术在植物遗传育种中的应用。转基因技术在植物育种中应用十分广泛,主要应用在抗病、虫害、抗除草剂、改良品质等方面,目前已经在小麦、玉米、水稻、大豆、花卉以及烟草等的育种上取得了显著的成果。 。分子标记技术主要有:限制性片段长度多态性(RFLP )、随机扩增多态 DNA (RAPD )、扩增片段长度多态性(AFLP )、简单序列重复(SSR )、序列特异扩增区域(SCAR )、单链构象多态性(SSCP )、单核苷酸多态性( SNP )和数量可变串联重复( VNTR )等。分子标记直接以 DNA 形式表现,不受环境条件和发育阶段的影响,标记的数目多、多态性高。有许