第10节 多倍体与单倍体育种.ppt

视频 基因治疗与人工染色体技术.mp4 三倍体鲍鱼 视频 单倍体育种.flv 复习第2章 细胞工程理论 染色体知识 预习第4章 细胞培养与代谢调控 B 生物方法 生物学方法主要指体细胞杂交，利用染色体加倍个体与 未加倍个体杂交繁殖多倍体后代，经常与化学与物理方 法结合使用。 异源多倍体一个代表性的例子是人工培育的小黑麦，它 是由小麦（6（6n=42，AABBDD）和黑麦（2（2n=14，RR） 杂交而成的。普通小麦的染色组是ABD，黑麦的染色体组是R，最后获得的杂种的染色体组是ABDR。 异源多倍体（21+7）子一代不育，但只要将它的染色体 加倍(42+14)，这样就能顺利地进行减数分裂而形成正 常的雌雄配子，变为正常可育。培育出的八倍体小黑麦 具有许多新的特点，形态上像小麦，但穗子、籽粒显著 大于小麦，同时能抗寒冷、干旱、贫瘠等不良条件，在 高寒地区和盐碱地区具有一般小麦不具有的优势，而且 增产效果较明显，营养价值（如蛋白质）也有了较大改 善。 异源八倍体小黑麦的培育 植物异源多倍体——八倍体小黑麦的人工培育 2 动物多倍体 （1）产生原理：染色体的加倍可以 通过保留受精卵第二极体即抑制卵子 的第二次成熟分裂或抑制受精卵的第 一次卵裂来实现。 鱼类精子入卵的时期是第二 次减数分裂的中期，刺激卵 子继续完成第二次分裂。卵 中原有的二组染色体中一组 作为第二极体排出受精卵成 为正常的二倍体。如果在精 子入卵时第二极体不能正常 排出，则精卵原核结合成为 三倍体受精卵。 如果卵子受精后，照常排出 第二极体形成单倍体卵，单 倍的卵原核与单倍的精原核 结合就形成二倍的受精卵， 这时再抑制受精卵的第一次 卵裂，则产生四倍体。 （2）诱导方法 A 物理方法 P147 机制主要是通过破坏微管形成，使由微管蛋白聚合成的微管 解体或阻止微管的聚合过程，使染色体失去移动的动力，人 为抑制染色体向两极移动，形成多倍体细胞。 （1）温度休克法：即用略高于冷致死温度或略低于热致死温 度的休克来诱导三倍体(抑制第二极体排放)或四倍体(抑制第 一次卵裂)的方法。根据处理温度的高低分为热休克法和冷休 克法。一般冷水性鱼类如蛙科鱼类，宜用热休克，温度范围 为28℃ --36℃;温水性鱼类宜用冷休克，温度范围为0℃左 右。 通过温度调控技术诱导多倍体是物理方法中简便而效果佳的 方法之一。 （2）水静压法：采用较高的水静压（如65kg/cm2）可抑制 卵母细胞第二极体的释放或者抑制第一次卵裂诱导产生多倍 体的方法。 静水压处理破坏了有丝分裂器中的纺锤丝即纺锤体和星体， 从而暂时阻断了有丝分裂的进程。 该方法易于掌握，处理程序易于标准化，诱导率较高。 但需专门的设备如水压机等，同时样品室容量有限，不适宜 大规模生产。此外，静水压处理还使染色体发生了不同程度 的凝缩，导致染色体在后来的发育过程中呈现不同的变化。 静水压处理不当还可能使受精卵的结构发生某些物理和化学 变化，得到的子代不可避免地产生轻微的染色体畸变造成发 育受阻。由于上述原因加上处理时对设备的要求生产中应用 较少。 B 化学法 细胞松弛素诱导法：细胞松弛素B(CB)导致极体的保留是 通过阻止卵子微丝环的收缩和极体的分离来实现的。CB 处理比其他物理方法如温度、水压等能更有效地诱导三 倍体的形成。 6-甲氨基嘌呤诱导法： 6–DMAP 是一种蛋白激素酶抑制 剂。当6–DMAP 与微管蛋白二聚体结合以后对微管正常 的结构和功能起到了抗有丝分裂的作用，因此可以产生 三倍体。除了有效的抑制受精卵的染色体分离和原核的 移动，6–DMAP会造成染色质分散从而使极体排放受阻诱 导出三倍体。 C 生物法 瑞齐（Rasch）等于1965首先证明了三倍体脊椎动物可通 过四倍体个体与二倍体个体杂交产生。 四 多倍体倍性的鉴定 人工诱导不能百分之百地成功诱导出多倍体，处理过的群 体可能是由多倍体、二倍体甚至是多倍体与二倍体构成的 嵌合体等混合群体，所以需要鉴定染色体的倍性，从中筛 选出需要的多倍体。 常用的多倍体倍性鉴定鉴定方法有用间接法（如核体积测 量、形态学检查等）和直接法（如染色体计数以及DNA含 量测定等）两类。 （1）核体积测量法：一般而言，细胞核大小与染色体数 目成比例，为了维持恒定的核质比例，随着细胞核的增大 ，细胞大小也按比例增加。因此多倍体细胞及细胞核通常 要比二倍体大一些。因此，通过体细胞核体积的测定可以 鉴定染色体的倍性。缺点是比较费时、准确性不高。 （2）染色体计数法：将细胞固定制片、染色后观察染色 体个数。由于染色体制片技术比较成熟，因此该方法仍 是目前鉴定多倍体倍性的一种直观、准确的方法，缺点 是比较费时。 （3）DNA含量测定：细胞DNA含量测定是倍性鉴定的另一 个比较有效的