多倍体育种和单倍体育种的比较
倍性育种详解
第九章倍性育种植物的倍性育种是植物育种的重要研究内容，主要包括单倍体育种和多倍体育种。
1.单倍体的基因呈单存在，加倍后获得的个体基因型高度纯合。
而常规育种需经多代自交才能获得基因型基本纯合的个体。
因此，单倍体育种可缩短育种的年限。
2.同源多倍体较二倍体具有某些器官增大或代谢产物含量提高的特点，对于以收获营养器官为目的的作物及无性繁殖作物有极好的育种利用价值。
3.人工创造多倍体也可以将野生种与栽培种的遗传物质重组，育成新型作物。
第一节多倍体育种多倍体：是指体细胞中有3个或3个以上染色体组的植物个体。
多倍体广泛存在于植物中。
据估计被子植物中约 50%以上是多倍体，禾本科中有75%，豆类中有18%，草类中有的物种80%为多倍体。
蓼科、景天科、蔷薇科、锦葵科、禾本科和鸢尾科中多倍体最多。
自然界存在的多倍体主要是异源多倍体，同源多倍体较少。
一、多倍体的种类、起源及特点自然界的多倍体是由二倍体进化而来的。
二倍体物种的染色体加倍，不同二倍体物种间杂交，染色体自发加倍是多倍体产生的主要来源（图9-1）。
（一）多倍体的来源多倍体的发生可通过二倍体的染色体数目加倍形成，也可经不同种属间杂交，而后经染色体数目加倍形成。
植物体细胞染色体数目加倍主要通过下列三种途径产生。
1 .合子染色体数目加倍一般是二倍体产生少数四倍体细胞或四倍体组织。
2.分生组织染色体加倍体细胞在有丝分裂过程中受外界环境的影响而发生异常，染色体正常复制、分裂，但细胞不分裂，导致细胞染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞发育成多倍性组织和器官。
3.不减数配子的受精结合（二）多倍体的类别根据多倍体染色体组的组成特点可将多倍体分为同源多倍体、异源多倍体、同源异源多倍体、节段异源多倍体、异数的（混合的）异源多倍体和倍半二倍体等多种类型。
育种上应用的主要是同源多倍体和异源多倍体。
1 .同源多倍体指体细胞中染色体组相同的多倍体，如同源四倍体黑麦（RRRR。
同源多倍体与二倍体相比，主要有下列两方面的效应：（1）生物学性状的变化。
第十章 单倍体与多倍体育种
②倍性鉴定长成为花粉株后，要检查其染色体数，确定其倍性。 方法：根尖→固定→染色→压片→ 镜检 ③加倍花粉植株未经自然加倍时，一般为单倍体，不能正常结实， 因而需人工加倍（秋水仙素）。 双子叶植物可采用1.5份0.1—0.4%的秋水仙素十1份羊毛脂， 调成糊状乳液，涂株单倍体植株的腋芽或生长点，使生长点加倍 成二倍体。 单子叶植物如小麦、水稻等可将幼苗或新生的分蘖株基部浸在 0.04—0.1%秋水仙溶液中，在20—25℃下1—4天，取出用清水 洗净，栽入土中，可获得染色体加倍植株。 加倍时要注意秋水仙素浓度，植物种类不同，其浓度不同。 ④选择花粉株加倍成活后，要像一般植物管理一样，种子成熟后， 应单株、单穗分别苗种，备作进一步的试验。F1后各代的选育工 作同一般选育工作一样进行试验、鉴定、从中选出优良株系，扩 大繁殖试种，最后用于生产。
四、诱发多倍体的方法： 1、用物理因素诱异多倍：
物理因素有：温度激变，机械创伤，电离射线非电离射线、 离心力等。 物理因素虽可诱导多倍体，但频率较低，在多倍体诱导中成 效不大。
2、用化学因素诱导多倍体：
秋水仙素处理方法：
①秋水仙素介绍 秋水仙素是从百合科秋水仙植物中提炼出来的一种剧毒药剂， 其分了子式为C22H25NO6 H2O。一般秋水仙素是淡黄色粉末， 纯品是针状结晶体，性极毒，对中枢神经有麻醉作用，进入眼 睛，会使其失明，易溶于水、酒精、氯仿和甲醛中，不易溶解 于已醚和苯。
④处理方法：
浸渍法：多用于处理干种子，萌动种子及幼苗。 滴液法：禾本科幼苗，茎基部生长点切一小斜口，使其夹住一 小片滤纸，用吸管滴药液，浓度0.02—0.05%。双子叶植物，用脱 脂棉将顶芽，腋芽包裹住，然后滴液每日一至数次，反复数日 注射法：是用注射针头把秋液注入植株小苗分蘖节的上部。 这种方法适于禾本科谷类作物，尤其对水稻加倍，效果良好。 富民农处理方法 富民农的化学名称：对甲苯磺硫苯胺苯汞，分子式 C19H17H9NSO2，为灰白色粉末，基本不溶于水，溶于丙酮。使 用时应先将纯的药粉1克倒入25ml丙酮中，在热水中（80℃左右） 加热，制成淡黄色溶液，趁热将此液徐徐倒入1000ml原液稀释到 0.01—0.03%即可使用。 还有乙酸（IAA）、氧化亚氨（N2O）等也可加倍染色体数目。
常规育种方法
一、诱变育种：诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法原理：基因突变方法：辐射诱变，激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异→选择育成新品种优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。
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。
二、杂交育种：杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。
其原理是基因重组。
方法：杂交→自交→选优优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点：时间长，需及时发现优良性状。
三、单倍体育种：单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。
（主要是考虑到结合中学课本，经查阅相关资料无误。
）其原理是染色体变异。
优点是可大大缩短育种时间。
原理：染色体变异，组织培养方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。
缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。
四、多倍体育种：原理：染色体变异（染色体加倍）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
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。
缺点：只适于植物，结实率低。
五、细胞工程育种：细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞，利用细胞的全能性，用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
原理：细胞的全能性方法：（1）植物：去细胞壁→细胞融合→组织培养（2）动物克隆：核移植→胚胎移植优点：能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种。
动物体细胞克隆，可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等。
缺点：技术复杂，难度大；它将对生物多样性提出挑战，有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，而“克隆动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降。
染色体变异与五种育种方式
染色体变异与五种育种方式一、常见的一些关于单倍体与多倍体的问题⑴一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？⑵二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？（4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？二、多倍体育种方法：三、单倍体育种方法：四、几种育种方式的总结：1、杂交育种（一）概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（二）原理：基因重组。
（三）过程：选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得F1，F1连续自交或杂交，从中筛选获得需要的类型。
（四）应用：改良作物品质，提高农作物单位面积产量；培育优良的家畜、家禽。
2、诱变育种（一）概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
（二）原理：基因突变。
（三）特点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。
（四）应用：主要用于农作物育种和微生物育种。
五、染色体组数目的判断（1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。
问：图中细胞含有几个染色体组？（图一）（2） 根据基因型判断细胞中的染色体数目，根 据细胞的基本型 确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。
问：图中细胞含有几个染色体组？ （图二）（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。
染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数。
果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，即染色体形态数为4六、三倍体无子西瓜的培育过程图示：注：亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同的。
单倍体与多倍体的区别二倍体三倍体多倍体(a +b )生物单倍体（N=ax)：单倍体（N=bx)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 。
倍性育种
原生质体融合获得多倍体
其他组织离体培养获得多倍体
第二节
1、形态鉴定：
多倍体育种
形态上生长健壮、果大、花大、茎粗、叶厚，叶形指数变小、 叶色变深、叶面皱缩粗糙、可育性下降 四倍体葡萄叶片变大、变厚，叶背绒毛增多，枝条变粗壮， 果实变大
第二节
2、气孔鉴定
多倍体育种
多倍体植株气孔明显增大，气孔密度变小，保卫细胞变大， 保卫细胞内叶绿体数目增加 3、花粉粒鉴定 四倍体产生的花粉粒直径一般比二倍体大 20％— 30％，花粉 粒大小不均匀、畸形花粉粒比率较高 4、梢端组织发生层细胞鉴定
第三节
单倍体育种
四、单倍体植株的鉴定
形态学鉴定：植株弱小
解剖学观察：气孔和保卫细胞均比二倍体小
观察染色体数目
流式细胞仪分析
分子标记技术：区分体细胞分化的二倍体植株和单倍体自发 加倍形成的双单倍体植株
第三节
五、单倍体的二倍化
单倍体育种
自然加倍——频率低，受试材的影响
人工加倍——秋水仙碱溶液处理
单倍体
同源多元单倍体 异源多元单倍体
多元单倍体
第三节
单倍体育种
二、单倍体的特点
1、高度不育 在减数分裂时不能联会形成可育配子，表现出高度 不稔性
2、隐性基因控制的性状可以表现出来
单元单倍体加倍成为双单倍体，基因型高度纯合， 遗传稳定
第三节
单倍体育种
三、单倍体的获得方法
1、远缘花粉刺激孤雌生殖 2、辐射、化学药剂处理诱导孤雌生殖 3、从双生苗中选择 4、花药、花粉培养 5、离体雌核发育
第二节
多倍体育种
五、多倍体的获得
1、自然产生 2、人工理化诱变 3、有性杂交选育 4、离体培养
多倍体与单倍体育种
用
性状不稳定）
的株系或集团
第八节 单倍体 育种
学习要点： 单倍体的含义 单倍体的获得与倍化
一、单倍体（haploid）的类型与特点
单 通常指未经受精的配子发育成的含有配子染
倍
体 色体数的体细胞或个体。
单倍体 育种
就是通过人工诱导培育单倍体植株，并经 染色体加倍成纯系后，从中选育新品种的 育种方法。
（2）育性差，结实率低 难以形成正常的配子，育性差。同源三倍体高度
不育，三倍体西瓜无籽、三倍体葡萄无籽。 （3）器官巨大，发育迟缓
大多数同源多倍体的叶片大小，花朵大小，茎 粗和叶厚都随染色体数目的增加而递增，而其生长 发育过程则随之减缓。四倍体月见草植株和花都比 二倍体大。
（二） 异 1、定义
源
选符合育种目标的优良无性系繁殖推广 注意：应继续观察是否已是稳定的多倍体， 对仍是扇形嵌合体的，应进行分离纯化。
2、有性繁殖植物多倍体材料的选择利用
同源多倍体
选性状优良，结
性 状
（结实率低）
实率相对较高的
株系作为新品种
品
鉴
系
定
鉴
基
定
础
推
上
异源多倍体
株
广
株选法或集团选
应
选 （结实率高，自交后代 择法，培育稳定
2、处理方法
秋水仙素只能够作用于正在分裂的细胞，所以一般应用 于处理带生长点的部分或材料，如萌动或刚发芽的种子、膨 大的枝芽、生长中的嫩枝、幼苗的顶端分生组织或球根、球 茎的萌芽等。
浸渍法
处
涂抹法
理 方
滴液法
法
套罩法
其他（喷雾、药剂培养基）
（1）浸渍法
染色体结构变异类型
染色体 异常遗传病 不遵循孟
异常遗
德尔遗传 倒位、易位 (染色体数
减数分裂过程 目、结构
传病 染色体数目 规律
异常遗传病
中染色体异常 检测)
分离
3．调查人群中的遗传病 (1)原理
①人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。 ②遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发 病情况。
(2)调查流程图
(3)计算某种遗传病的发病率 某种遗传病的发病率＝
[例2] 如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述不. 正确的是
A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含有4条染色体 B．②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含有3条染色体 C．③代表的生物可能是四倍体，其每个染色体组含有2条染色体 D．④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含有4条染色体
三、人类常见遗传病的类型 1．人类遗传病：由于遗传物质 改变而引起的人类疾病，主
要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和 染色体异常遗传 病。
2．单基因遗传病
3．多基因遗传病 概念：受 两对以上等位基因 特点：在 群体
和青少年型糖尿病
4．染色体异常遗传病 概念：由 染色体异常 引起的遗传病 类型 染色体结构异常遗传病：如 猫叫综合征 染色体数目异常遗传病：如 21三体综合征
功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传 信息。 2．二倍体：由受精卵发育而来，体细胞 内含有两个染 色体组的个体。
3．多倍体 (1)概念：由受精卵发育而来，体细胞内含有 三个或三个以上
染色体组的个体。 (2)特点：植株茎秆粗壮，叶片、果实、种子 都比较大，糖类
和蛋白质等营养物质的含量相对高。
(3)人工诱导多倍体 ①方法：用 秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗。 ②原理：秋水仙素能够抑制 纺锤体形成，导致染色体不 分离，引起细胞内染色体 加倍。
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。