多倍体与单倍体植物.ppt

第8章多倍体与单倍体植物本文档共36页；当前第1页；编辑于星期六\2点51分本节主要内容：1.染色体工程2.多倍体植物育种3.单倍体与纯合二倍体植物育种本文档共36页；当前第2页；编辑于星期六\2点51分§8.1染色体工程概念：按照一定的设计，有计划地消减、添加或代换同种或异种染色体，从而达到定向改变遗传性和选育新品种的目的的技术。本文档共36页；当前第3页；编辑于星期六\2点51分几个基本概念1.染色体组（Chromosomeset/Genome）生物体配子的全部染色体称为一个染色体组。同一物种的染色体数目是相对稳定的。配子染色体为单倍体（Haploid），用n表示，称为一个染色体组。体细胞为二倍体（Diploid）以2n表示。多数生物体是二倍体：体细胞中染色体是两两成对的。例如，果蝇有4对共8条染色体(如图)，这4对染色体可以分成两组，每一组中包括3条常染色体和1条性染色体。本文档共36页；当前第4页；编辑于星期六\2点51分2.整倍体（euploid）体细胞内含有完整的染色体组的类型为整倍体。以小麦属为例，普通小麦n=7，6n=42，是六倍体。3.非整倍体（aneuploid）体细胞内的染色体数目不是染色体组的完整倍数的称为非整倍体。多或少一个以至若干个染色体，如2n+1。本文档共36页；当前第5页；编辑于星期六\2点51分4.染色体变异染色体变异可体现在染色体数目和结构两个方面。染色体数目能以单个染色体或以染色体组为单位的增加或减少。染色体组数量改变：成倍性增减。染色体结构改变：包括基因删除、重排、倒位及异染色质化。本文档共36页；当前第6页；编辑于星期六\2点51分1、定义多倍体（polyploid）：是指个体细胞中含有超过正常染色体组数的个体。同源多倍体（autopolyploid）：多倍体的染色体来自于同一物种或在原有染色组的基础上加倍而成。异源多倍体（allopolyploid）：多倍体的染色体来自于不同一物种。自然界中存在的多倍体大多是异源多倍体。常见多倍体有三、四、五、六和八倍体。在被子植物中，至少有1/3的物种是多倍体。例如，普通小麦、棉花、烟草、苹果、梨、菊、水仙等都是多倍体。马铃薯是四倍体，普通小麦是六倍体。§8.2多倍体植物本文档共36页；当前第7页；编辑于星期六\2点51分2.多倍体植物特点（1）形态上的巨大性：表现在果实、种子、茎、叶、气孔等。（2）育性低：同源多倍体常表现出高度不育（Why?)，可获无籽，可通过无性繁殖；但异源多倍体是可育的，自交亲和，结实率较高。（3）抗逆性强：多倍体新陈代谢旺盛，对逆境的耐抗性方面增强。（4）营养成分高：碳水化合物、蛋白质、维生素等含量都会增加。多倍体植物一般光合效率高、生长速度快。但是多倍体动物少，并多为同源多倍体。本文档共36页；当前第8页；编辑于星期六\2点51分4倍体葡萄小麦：2倍体与6倍体3倍体无籽西瓜多倍体菊花多倍体人参本文档共36页；当前第9页；编辑于星期六\2点51分Chapter8细胞工程Copyright?2011WangWeidong,Allrightsreserved. 烟草2倍体，4倍体和8倍体叶片表皮细胞、气孔的比较本文档共36页；当前第10页；编辑于星期六\2点51分思考问题：为什么多倍体植株高度不育呢？同源多倍体在减数分裂联会期，同源染色体配紊乱，多数不能形成正常配子。本文档共36页；当前第11页；编辑于星期六\2点51分以有3个染色体组的三倍体香蕉为例在同源染色体联汇时可能有四种取向的排列方式：四种中只有A形成的配子具有完整染色组的单倍体或者二倍体完整染色体的配子。占25%。其余3种组合所形成的配子都是非整倍体染色体的配子，这种配子由于剂量不同，一般不成活。3n(n=3)本文档共36页；当前第12页；编辑于星期六\2点51分2.多倍体植物特点（1）形态上的巨大性：表现在果实、种子、茎、叶、气孔等。（2）育性低：同源多倍体常表现出高度不育（Why?)，可获无籽，可通过无性繁殖；但异源多倍体是可育的，自交亲和，结实率较高。（3）抗逆性强：多倍体新陈代谢旺盛，对逆境的耐抗性方面增强。（4）营养成分高：碳水化合物、蛋白质、维生素等含量都会增加。多倍体植物一般光合效率高、生长速度快。但是多倍体动物少，并多为同源多倍体。本文档共36页；当前第13页；编辑于星期六\2点51分（1）多倍体产生原理主要是体细胞在有丝分裂的