8 多倍体与单倍体植物

单倍体与多倍体的区别 二倍体（2N ）三倍体（3N ）多倍体（xN ）生物单倍体（N) ：单倍体（N) ①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体 。

判断三元整合导学模式生物学科导学稿（学生版）编写人：江永艺审稿人： 编写时间：2011-11-10课件制作：江永艺 执教人： 授课时间： 2011-11-10一、课题：单倍体与多倍体 二、课型：陈述性知识课课型说明：本课是以单倍体与多倍体的区分为基础，要求学生进行相关育种方法的理解与分析，学习的结果是掌握育种的基本流程和原理，属于陈述性知识。

三、教学目标：1.区分单倍体与多倍体2.分析单倍体育种方法和多倍体育种的流程 教学目标说明：目标2是本课的重点，同时也是难点 四、学与教的方式：启发式、合作学习 五、课时安排：1课时 六、学习内容及程序： 一、练习：1它们分别是（ ） A 、单倍体、六倍体 B 、三倍体、六倍体 C 、六倍体、六倍体 D 、六倍体、单倍体 2、单倍体水稻高度不育，这是因为（ ） A 、基因发生了重组 B 、染色体结构发生了变异 C 、染色体数目不稳定 D 、染色体配对紊乱 3．某地区一些玉米植株比一般玉米 植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、子粒多，因此这些植株可能是（ ）A 、单倍体B 、二倍体C 、多倍体D 、杂交种 4．下面有关单倍体的叙述中，不正确的是 A ．由未受精的卵细胞发育而成的个体 B ．花药经过离体培养而形成的个体C ．凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体D ．普通小麦含6个染色体组，42条染色体，它的单倍体含3个染色体组，21条染色体 二、育种方法： 单倍体育种方法： 体细胞(AaBb)多倍体育种方法：例：三倍体无子西瓜的培育过程图示：(同源多倍体)例：普通小麦(异源六倍体)的形成过程示意图练习：1、从理论上分析下列各项，其中正确的是(双选)A．2倍体×4倍体3倍体B．2倍体×2倍体2倍体C．3倍体×3倍体3倍体D．3倍体×5倍体4倍体2、基因型为AaBb玉米的一粒花粉离体培养后长成的植株，基因型是( )A．AB或ab或Ab或aB B．AAbb或aabb或AAbb或aaBBC．AB、ab、Ab、aB D．AABB aabb AAbb aaBB3．双子叶植物大麻（2N=20）为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是A．18+XX B.18+XY C.18+XX或18+YY D.18+XX或18+XY 4．萝卜和甘蓝杂交，能得到种子，一般是不育的，但偶然发现有个别种子种下去后，可产生能育的后代。

植物农学中的新品种培育技术植物农学是研究植物的生长和发育过程、特性以及育种方法的学科。

随着科学技术的不断发展，新品种培育技术在植物农学中起着重要的作用。

本文将详细介绍植物农学中的新品种培育技术。

一、细胞培养技术细胞培养技术是现代植物育种中的重要手段。

通过将植物组织的细胞或其它胚胎状状态，以无菌条件下培养在含有适宜营养物质的培养基上，促使其分化成新的植株。

细胞培养技术可以克服植物自然繁殖的困难，实现植物的无性繁殖。

通过细胞培养技术，可以大量繁殖种苗，加速育种进程。

此外，通过基因工程技术，还可以在细胞培养的基础上导入外源基因，实现转基因植物的培育。

二、基因编辑技术基因编辑技术是指通过人为干预植物的基因组，实现特定基因的改变和修饰。

目前最常用的基因编辑技术是CRISPR/Cas9系统。

这一技术可以在植物细胞中精确地编辑基因，例如删除、替换或插入目标基因。

基因编辑技术可以加速植物新品种的培育过程，实现对植物性状的精确调控。

通过这一技术，植物育种者可以快速培育出抗病虫害、耐逆性强的优良品种。

三、多倍体育种技术多倍体育种技术是利用生物学方法将植物染色体倍化，使其具有多倍体特性。

多倍体植物相比单倍体植物具有多种优点，如体型较大、花状较大、吸水和养分吸收能力强等。

通过多倍体育种技术，育种者可以获得更加优良的植物品种。

多倍体育种技术可以通过体细胞培养、花药培养和胚囊培养等多种方法实现。

四、遗传标记辅助育种技术遗传标记辅助育种技术是一种通过分子标记技术辅助选择优良基因的育种方法。

通过该技术，育种者可以在植物种质资源中快速筛选出与性状相关的标记位点，并进行精确的遗传定位。

遗传标记辅助育种技术可以大大加快植物育种的进程，提高育种效率。

此外，该技术还可以预测植物抗病性、抗逆性等重要性状，为植物育种提供重要的理论和实践基础。

总结起来，细胞培养技术、基因编辑技术、多倍体育种技术和遗传标记辅助育种技术是植物农学中的新品种培育技术。

单倍体和多倍体的概念1．单倍体(1)概念：体细胞中含有本物种配子染色体数的生物个体。

需要注意的是，与一倍体(体细胞含一个染色体组的个体)要区分开。

绝大多数生物为二倍体生物，其单倍体的体细胞中含一个染色体组，如果原物种本身为多倍体，那么它的单倍体的体细胞中含有的染色体组数一定多于一个。

如四倍体水稻的单倍体含两个染色体组，六倍体小麦的单倍体含三个染色体组。

(2)产生：通常是由未经受精作用的卵细胞直接发育而成(也叫单性生殖)。

例如，工蜂、雄蚁、蚜虫在夏天进行的孤雌生殖；苔鲜、藤类植物的配子体。

存高等植物中，开花传粉后，因低温影响延迟授粉，也可以形成单倍体；通过花药离体培养可以获得单倍体。

(3)特征：单倍体含有本物种配子染色体数及其全套染色体组，也就是有生活必需的全套基因，因此在适宜条件下，能正常生长。

但因为所含染色体仅是正常体细胞的一半，一般表现为：①植株弱小。

②不能形成配子，高度不育。

③染色体一经加倍，即得到纯合的正常植物体。

(4)单倍体育种：例如，小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性。

现有高秆抗锈病和矮秆不抗锈病的两种纯合体，要获得矮秆抗锈病的良种，可用杂交育种和单倍体育种的方法，见下图。

利用这种方式育种，只需两年就可获得人们需要的稳定遗传的纯合体。

2．多倍体(1)概念：体细胞中含有三个以上染色体组的生物个体。

(2)产生：主要原因是细胞中染色体数目加倍。

①发生于有丝分裂中：当体细胞进行有丝分裂时，染色体虽然完成了正常的复制，但是此时如果受到外界环境条件或生物体内部因素的干扰，尤其是气候条件的剧烈变化，纺锤体形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成了含有加倍了染色体数目的细胞。

当细胞进行下一次有丝分裂时，虽然染色体的复制及细胞的分裂都恢复了正常，但是这时的细胞分裂是在核内染色体已经加倍的基础上进行的，因此分裂后产生的仍是染色体数目加倍的子细胞。

关于单倍体和多倍体及育种⽅法关于单倍体和多倍体及育种⽅法临洮⽟井职专黎伟 7305021.染⾊体组数的判断1.1根据染⾊体的形态判断：由染⾊体组的定义可知：染⾊体组是由⾮同源染⾊体组成的，不含同源染⾊体，⼀个染⾊体组是由⾮同源染⾊体组成的最⼩组合，细胞中含有⼏条同源染⾊体就含有⼏个染⾊体组。

如图1.2 根据基因数判断染⾊体祖数，细胞或⽣物体中，控制同⼀性状的基因出现⼏次，该细胞或⽣物体中含有⼏个染⾊体组， AAABBb含有三个染⾊体组，aaAABBbb含有四个染⾊体组。

1.3 根据染⾊体数和染⾊体形态数推算染⾊体组数，根据染⾊体组数＝染⾊体数/染⾊体形态数，1.4 根据染⾊体数和染⾊体组的组成推算，染⾊体组数＝染⾊体总数/染⾊体组中的染⾊体数。

普通⼩麦细胞中有42条染⾊体，每个染⾊体组由7条染⾊体组成，该⼩麦细胞中含有42/7＝6个染⾊体组。

2.⽣物⼏倍体的判断⽣物体的倍体类型是根据体细胞中染⾊体组数划分的，同时还要考虑⽣物个体的来源，判断⽅法如下：2.1 如果个体由受精卵或合⼦发育的，⽣物体细胞中含有⼏个染⾊体组就属于⼏倍体。

2.2 如果⽣物是由⽣殖细胞发育的，⽆论体细胞中含有⼏个染⾊体组，都叫做单倍体。

3.同源染⾊体的判断根据⼈教版⾼⼆⽣物（⼀）的叙述：⼤⼩和形态相同，⼀条来⾃于⽗⽅、⼀条来⾃于母⽅的两条染⾊体称为同源染⾊体，因此，识别是否是同源染⾊体⼀看⼤⼩和形态是否相同，⼆看是否来⾃⽗母双⽅，另外同源染⾊体还有⼀个显著的特征在减数分列时能联会配对，这是同源染⾊体最本质的特征。

同源染⾊体的判断不仅看⼤⼩、形态、来源，还要看能否配对。

3.1单倍体的形成及可育性单倍体的形成有两种途径，⾃然形成和⼈⼯获得，真菌低等藻类苔藓蕨类植物中配⼦在⾃然条件下发育成单倍个体，少数种⼦植物，如棉花、⽔稻、甜菜、⼤麦、油菜、⼩麦和西红柿中发现过单倍体；动物果蝇、蛙、⼩⿏、鸡和膜翅昆⾍蜜蜂、蚂蚁黄蜂中的孤雌⽣殖形成单倍体。

多倍体植物自交不亲和性研究进展多倍体植物是指拥有两个或多个完整染色体组的植物，其由多倍体胚发育而成。

与单倍体植物相比，多倍体植物具有许多独特的特征和性状，例如生长速度较快、抗逆性强等。

多倍体植物的自交系数往往较低，导致其自我繁殖能力受限，对于多倍体植物的自交不亲和性的研究具有重要意义。

本文将介绍多倍体植物自交不亲和性的研究进展。

多倍体植物的自交不亲和性是指同一多倍体个体之间的自交常常导致后代的生长发育异常或不育现象。

许多早期的研究表明，多倍体植物的自交不亲和性与遗传因素密切相关。

蕉桃等多倍体植物的不育可能与基因组失配有关。

多倍体植物中的重复基因会导致基因表达异常，进而影响生长发育和生殖过程。

遗传因素在多倍体植物自交不亲和性中起着关键作用。

近年来，随着高通量测序技术的发展，研究人员能够更深入地揭示多倍体植物自交不亲和性的分子机制。

研究人员通过对拟南芥等模式植物进行基因组学研究，发现多倍体植物自交不亲和性与DNA甲基化水平的变化密切相关。

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰，可以调控基因的表达。

研究发现，多倍体植物自交不亲和性相关基因的甲基化水平在自交过程中发生变化，可能导致基因表达异常。

研究人员还发现了一些调控自交不亲和性的关键基因，例如DECREASED APOMICTIC SEED FORMATION 1 (DAS1)和1-AMINOCYCLOPROPANE-1-CARBOXYLATE SYNTHASE 5 (ACS5)等。

多倍体植物自交不亲和性的研究还涉及植物的生理和生化过程。

一些研究表明，多倍体植物的自交不亲和性可能与花粉管的生长异常有关。

花粉管的生长是授粉与受精的关键过程，如果花粉管在生长过程中遇到阻碍，就会导致受精异常，从而影响后代的发育。

植物中一些特定的代谢途径和信号通路也可能参与多倍体植物自交不亲和性的调控过程，例如脂质代谢、激素信号、氧化还原状态等。

多倍体植物自交不亲和性的研究取得了一定的进展。

1．诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙酯、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。

（3）发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。

（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。

改良数量性状效果较差，具有盲目性。

（6）举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等2．杂交育种（1）原理：基因重组（2）方法：连续自交，不断选种。

（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）（3）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。

（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。

（6）举例：矮茎抗锈病小麦等3．多倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。

（4）缺点：结实率低，发育延迟。

（5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4．单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。

（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。

（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。

（5）举例：“京花一号”小麦5．基因工程育种（转基因育种）（1）原理：基因重组（2）方法：基因操作（目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定）（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。