多倍体原核生物的生存优势
第九讲_倍性育种
（异源五倍体） （5x）
AABBCCDD （异源八倍体） （8x）
多倍体与物种进化关系密切
远缘杂交形成异源多倍体是新种产生的重要原因 多倍体在动
物界极少发
生，在植物 界却相当普
遍。很多植
物种都是通 过多倍体途
径而产生的。
二、多倍体育种在园艺生产中的实际应用
（一）多倍体植物的特征 A、外观
巨大性 随着染色体的加倍，细胞核和细 胞变大，组织器官也变大； 一般表现为茎粗、叶宽厚、颜色 深、花大、果大、种子大而少。
•用人工诱导使单倍体植株染色体加倍， 这样，它的体细胞中不仅含有正常植株
花药离 体培养 秋水仙 素处理
体细胞中的染色体数，而且每对染色体 上的成对的基因都是纯合，这样植株后 代就不会发生性状分离。这种方法比杂 交育种所需时间大大地缩短了。
与其他的育种方法相结合，提高选择效果
•单倍体的基因没有显隐性关系，可有效地发现、选择它 所产பைடு நூலகம்的突变体。
染色体数量加倍，杂合位点增加 → 等位/非等位基因互作效应增强
F、可克服远缘杂交的不育性
×
樱桃李(2X) 黑刺李(4X)
不育杂种(3X)
人 工 诱 导
本来不孕的杂种，通过染色体 加倍，成为可孕的新种
欧洲李(6X)
适应性增强 器官“巨大性” 花期延长 营养成分合成率增加 。。。。 可孕性下降 。。。。 克服远缘杂交不育
【离体诱导产生单倍体】
将一定发育阶段的花药、花粉 、子房，通过无菌操作接种在
培养基上，使单倍体细胞分裂
形成胚状体或愈伤组织，然后 由胚状体发育成小苗或诱导愈
伤组织发育为植株。
单倍体加多倍体联合育种的优缺点
优点：控制杂种后代分离，提高获得纯合材料的效率；缩短育种年限，
多倍体诱导在育种上的意义
多倍体诱导在育种上的意义1. 引言多倍体诱导是一种重要的育种技术，通过人工手段使植物的染色体数目增加，产生多倍体植株。
多倍体植株在农业生产和植物育种中具有重要的应用前景。
本文将深入探讨多倍体诱导在育种上的意义，并分析其在不同作物上的应用示例。
2. 多倍体植株的特点多倍体植株相对于普通单倍体植株具有以下特点：•较大的体型：多倍体植株细胞中染色体数目增加，细胞体积相应增大，导致植株整体体型变大，叶片、果实等器官也更大。
•强健的生长能力：多倍体植株生长速度更快，抗逆能力更强，能够适应多种环境条件，增加作物的生态适应性。
•丰富的遗传变异：多倍体植株细胞染色体数目增加，使得遗传物质的组合更加丰富，多倍体植株之间的遗传差异更大，为育种提供了更多的遗传变异源。
基于多倍体植株的这些特点，多倍体诱导在育种上具有重要的意义。
3. 多倍体诱导在作物育种中的应用多倍体诱导广泛应用于农作物的育种中，为改良作物性状、提高产量和抗病虫害能力提供了有效的手段。
下面将以几种主要农作物为例，介绍多倍体诱导在它们育种中的具体应用。
3.1. 玉米多倍体育种在玉米中的应用是其最为成功的范例之一。
通过多倍体诱导，可以获得高倍体玉米，其叶片更宽，穗长更大，产量更高。
例如，利用多倍体育种技术，育成了多种叶片宽度增大的玉米新品种。
这些品种在丰产和抗逆性方面的表现均有明显提高。
3.2. 小麦多倍体诱导在小麦的育种中也取得了一定的成功。
通过多倍体育种可以提高小麦的耐逆性、增加籽粒大小和产量。
例如，利用多倍体诱导技术，育成了一种耐旱性和抗病虫害能力较强的多倍体小麦新品种。
3.3. 葡萄在葡萄育种中，多倍体诱导也起到了重要的作用。
通过多倍体育种可以提高葡萄的品质和果实大小。
例如，利用多倍体技术，育成了多个果实大小增大的葡萄新品种。
这些品种产量大、口感好，极大地提高了葡萄的经济价值。
3.4. 花卉在花卉育种中，多倍体诱导广泛应用于新品种的培育。
通过多倍体诱导可以获得颜色鲜艳、花型独特的花卉新品种。
第5讲多倍体与单倍体
• 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。
秋水仙素处理方法
• 处理部位：只有处理正在分裂的细胞才能获 得多倍体。通常以植物茎端分生组织或发育 期的幼胚为材料。
• 处理方式：秋水仙素一般用水溶液，选择以 下处理方法：浸渍法、涂抹法、棉花球滴渍 法、喷雾法、注射法、药剂培养基法等。
• 药剂浓度：不同植物对秋水仙素的敏感性不同。 实践证明，秋水仙素的有效浓度一般在0.01-0.4% ，以0.2%左右的浓度最为常用。
举例1：三倍体西瓜培育 ——同源多倍体代表性的例子
无籽西瓜的果实由于没有籽、品质好、 食用方便、高产抗病、耐贮运等优点 而深受欢迎。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原理
• 普通西瓜为二倍体植物，即体内有2组染色体（2n＝22）。 • 三倍体（3n=33）减数分裂联会时期会发生紊乱，所以它本身是高度不育，一
般没有种子。
• 如用秋水仙素(一种植物碱)处理二倍体西瓜的种子或幼苗，使其在细胞分裂 的中期，阻碍纺锤丝和初生壁的生成，使已经复制的染色体组不能分向两极 ，并在中间形成次生壁。结果就形成了染色体组加倍的细胞，使普通二倍体 西瓜染色体组加倍而得到四倍体西瓜植株。
• 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。
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。
动物中的多倍体现象
动物中的多倍体现象动物中的多倍体现象在我们生物必修二课本P87页中,讲到二倍体和多倍体时，有一句话指出：“几乎全部的动物过半数的的高等植物都是二倍体,多倍体在动物中极少见.",虽少见,但在自然界中也的确存在多倍体的动物。
最先发现动物多倍体现象的是比利时生物学家凡·纳登先生，他在观察马蛔虫的构造时发现，马蛔虫有二倍体和四倍体的不同亚种；中国的学者也研究发现了马蛔虫的三倍体亚种。
与马蛔虫相近的人的蛔虫，它的正常体细胞有24条染色体，但也有四倍体变种，体细胞有48条染色体。
通过对其他生物的研究也发现，扁形动物的涡虫、软体动物的蜗牛也有四倍体。
昆虫中有一种蝴蝶，其二倍体染色体数为64条；单性生殖时常为四倍体变种，染色体数为128条。
家蚕和果蝇中也有四倍体和八倍体的。
在蝾螈和蛙等两栖动物中都发现过三倍体和四倍体。
据报道，最高等的多倍体动物，是一种金仓鼠，其体细胞中有46条染色体，构成了四倍体，它是普通仓鼠（染色体数为22条）与花被仓鼠（染色体数为24条）的杂交种，经染色体加倍后形成的。
由于环境因素的作用，同一动物躯体上有时会出现染色体倍数不同的现象。
法国生物学家曾发现一种蝌蚪在28ｄ时，身体一边是二倍体，另一边是三倍体，还有少数是四倍体。
有人曾对蚊蝇研究发现，它们的消化道也有数目不等的异常染色体组成。
国内和国外的一些报道也发现，人的性染色体组成，也有加倍的异常现象。
如ＸＸＹ、ＸＸＸＹ等男性的Ｘ染色体多出了1条或2条，据研究，具有这样染色体组成的男性，都或多或少有心理异常现象出现。
动物多倍体是怎样形成的呢？一般有两种情况：一种是体细胞在进行有丝分裂时，染色体已经复制了，着丝点分裂了，但细胞没有分裂，造成细胞内染色体数目的增加；另一种是受精卵在分裂时，遇到特殊环境，会使整套染色体数目加倍。
前者可造成躯体某部分的染色体数目加倍，后者可使发育的个体所有细胞中的染色体数目加倍。
多倍体的动物为什么远比多倍体的植物少呢？原来植物的繁殖比较容易，如果多倍体植物不能形成种子，它还能依靠营养器官的繁殖来产生后代，因此在生物进化过程中，植物多倍体有可能被保存下来。
多倍体与单倍体的关系
多倍体与单倍体的关系哎，说起多倍体与单倍体，这可真是个有意思的话题。
咱们都知道，生物界里的事儿，复杂着呢，就像咱们人，有高有矮，有胖有瘦，这植物界也一样，它们也有自己的小秘密，多倍体和单倍体就是其中的两个。
咱们先说说单倍体吧。
单倍体，听着就挺孤单的，对吧？其实啊，它就是只含有一套染色体的生物个体。
咱们可以把染色体想象成一套完整的拼图，那么单倍体呢，就像是一幅拼图，它只有一套，没有多余的。
这样的生物个体，在自然界里其实挺少见的，但它们却有着自己独特的魅力。
单倍体的植物，通常长得比较小巧，叶片也细长细长的，看着就挺精致。
而且啊，它们繁殖起来也挺特别的，往往是通过无性繁殖，比如扦插啊、嫁接啊这些方式。
这就像是咱们人类里的双胞胎，有时候不用爸爸妈妈再生，就能多出一个小伙伴来。
单倍体的植物也有这个特点，它们能自己“复制粘贴”，生出更多的小单倍体来。
不过呢，单倍体也有个小缺点，就是它们往往比较脆弱，容易受到环境的影响。
就像是温室里的小花，一旦离开了那个舒适的环境，就很难生存下去了。
所以啊，科学家们有时候会用一些特殊的方法，比如用秋水仙素处理，来让单倍体的染色体加倍，变成多倍体，这样它们就能更强大、更适应环境了。
说完单倍体，咱们再来聊聊多倍体。
多倍体呢，顾名思义，就是含有两套或两套以上染色体的生物个体。
这就像是咱们人手里拿了好几幅拼图，可以拼出更多样化的图案来。
多倍体的植物呢，通常长得比较粗壮，叶片也宽大厚实，看着就挺有力量。
而且啊，多倍体的植物往往具有一些优良的特性，比如果实大、营养丰富、抗逆性强等等。
就像是咱们平时吃的水果，那些个大皮厚的，往往就是多倍体的。
这样的水果不仅好吃，还能在恶劣的环境下生存下来，真是让人佩服。
多倍体的植物繁殖起来也挺有意思的。
它们通常是通过有性生殖来繁殖的，就是需要爸爸妈妈的“合作”，才能生出小宝宝来。
这就像是咱们人类，需要男人和女人的结合，才能生出小宝宝一样。
多倍体的植物也是这样，它们需要两个不同基因型的个体结合，才能产生新的多倍体后代。
单倍体和多倍体的应用
单倍体和多倍体的应用说到单倍体，首先得明白它是啥。
别紧张，这名字听起来像是科学课上的难题，实际上一点儿也不复杂。
单倍体，顾名思义，就是它的染色体数量只有正常的那一半。
就像是你有两个箱子，一个里面有四个苹果，另一个里面什么都没有。
一个有，另一个啥也没有。
很简单吧？那如果给它加个箱子，让它有两个“苹果箱”，那就是多倍体了。
这时候，它的染色体就多了，生物体就变得“更强大”了，像是变身了，变得更大，或者更有优势。
比如咱们看到的某些巨型水果啊，或是超级耐寒耐旱的植物，很多都是多倍体的“产物”。
你会问，这多倍体到底有什么用？嘿，告诉你，实在是太有用了！想象一下，想要种出更多、更好看的水果，或者更有营养的蔬菜，农业界就用这个多倍体的魔法。
多倍体的植物比正常的植物更能抗病，更能抵抗恶劣的环境，甚至长得更快！而且它们的果实，大小、颜色、口感都能改进，简直是种田人的“福音”。
不过，说到这里，你可能会觉得，哇，科学家是不是有点“造神”了？能不能搞得再极致一点？其实吧，这种东西也得有个度。
比如过度“强化”某些作物，它们的基因可能就会失衡，结果就像是那种看上去美，吃起来味道差的“怪水果”一样。
所以，虽然多倍体能带来更好的产量和外形，但不能一味追求“完美”。
不过，别小看单倍体！虽然它的基因数量少，但它在育种中的作用可大了！科学家用单倍体来做啥呢？用它来做基因编辑、快速培养新品种。
因为它只有一套基因，基因突变比较容易看到，操作起来也比较简单。
所以，当我们要进行一些精准的育种实验时，单倍体就成了“最佳试验田”。
用单倍体培育出来的植物，它们的后代会有相对统一的基因，这样做出来的新品种基本上能保证一致性。
你想想，育出来的西瓜，个头又大又甜，吃起来满口水分，真的是不简单。
单倍体和多倍体的神奇之处，不光是在农业上。
比如，咱们看到的那些漂亮的宠物鱼，或者人们在选购植物时，经常会看到的那些经过基因“加持”的新品种，背后都是这些基因调整的“功劳”。
古细菌怎样在“死海”里生存
古细菌怎样在“死海”里生存
佚名
【期刊名称】《科学世界》
【年(卷),期】2011(000)003
【摘要】我们一直都说＂死海不死＂——在死海中,存在着丰富的微生物群落,其中许多都属于耐盐型古细菌。
古细菌是地球上最原始的生命体之一,属于原核生物,能够在诸如深海的火山口、陆地的温泉以及盐碱湖等极端的环境条件下生存。
德国弗莱堡大学第二生物研究所的微生物学家对这类微生物的新陈代谢过程进行研究,其研究结果可能有助于解开生物学家对于古细菌的种种疑惑。
研究结果发表在近期的《科学》杂志上。
【总页数】1页(P13-13)
【正文语种】中文
【中图分类】Q939.1
【相关文献】
1.现实主义文学里的生存困境——从新世纪小说创作中"人的生存状态"主题谈起
2.悲歌里的生存思考r——论《张马丁的第八天》中生存困境的书写新义
3.抉择里的矛盾与矛盾里的抉择——对哈姆雷特以及"生存还是毁灭"的解析
4.从死海的约旦河三角洲崩滑沉积物中得到的杰里科地震证据
5.多倍体细菌与古细菌的生存及生长优势
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多倍体和单倍体植物
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分子标记鉴定现常用ssrstsrflprapdaflplogo单倍体植物的用途单倍体植物的用途单倍体染色体加倍可获得纯合二倍体有利于远缘杂交新类型的培育和稳定与诱变育种相结合可加速育种进程可作为外源基因转化的受体系统纯合二倍体植物纯合二倍体植物经染色体加倍后产生纯合二倍体再经过田间育种试验获得优良新品种
色体上的区段发生互换。 缺失：染色体的某一区段及带有的基因一起丢 失。 重复：一个染色体上增加了相同的某个区段。 倒位：染色体上某一区段连同它带有的基因顺 序发生180度倒转。
LOGO
多倍体植物
特征：多倍体的染色体数目比原来增加一倍，基因也增 加一倍，这种作用下多倍体一般表现为： ①体形较大，茎秆粗壮，叶色较深，花冠、花粉粒 和果实也较大。 ②营养成分高。生理代谢功能较活跃，糖类、蛋白 质等含量明显提高，抗旱、抗病的能力也较强。 ③抗逆性强，更易适应生存条件的变化。 ④缺点是生长慢，结实率低。多倍体的利用价值尤 其体现在人们利用其营养器官的植物 (如甜菜、甘蔗和 烟草等)上。
LOGO
马铃薯是天然四倍体。是正常二倍体通过染色体的 加倍而形成的。水稻、玉米、大麦、烟草和油菜等，用 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗能获得同源四倍体。 香蕉是天然三倍体。天然三倍体的出现，一般是由 于减数分裂不正常，由未经染色体减半的配子与正常配 子结合而形成的。用人工方法在同种植物中，将同源四 倍体与二倍体杂交可以产生同源三倍体。 四倍体葡萄的果实比二倍体品种大得多。 四倍体萝卜的主根粗大，产量比最好的二倍体品种 还要高。 三倍体甜菜比较耐寒，含糖量和产量都较高，成熟 也比较早。
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多倍体原核生物的生存优势
原核生物是指细菌和古细菌，它们的细胞没有真正的细胞核，而是将
染色体散布在细胞质中。原核生物的染色体一般是单条的环状DNA
分子，但也有些原核生物具有多条染色体，即一个细胞含有多个染色
体拷贝，这种现象称为多倍性。多倍性在原核生物中并不罕见，有些
种类的蓝藻细菌（Cyanobacteria）和嗜盐古菌（Halobacteria）就是典
型的多倍体原核生物。那么，多倍性对原核生物的生存有什么好处呢？
本文将从以下几个方面介绍多倍体原核生物的生存及生长优势。
首先，多倍体原核生物具有高的同源重组率，可以高效地修复双链
DNA断裂，提高对辐射、干燥等环境因素的抵抗力。同源重组是指
两条同源或相似的DNA分子之间交换片段的过程，它可以修复DNA
上的错误或损伤，也可以产生新的基因组变异。多倍体原核生物由于
拥有多条染色体拷贝，可以提供更多的同源重组伙伴，从而增加同源
重组发生的概率和效率。例如，嗜盐红球菌（Halobacterium salinarum）
和嗜盐方形古菌（Haloquadratum walsbyi）都是嗜盐古菌中的多倍体
种类，它们的染色体拷贝数可以达到20个以上。这些嗜盐古菌常常
生活在高盐、高温、高辐射等极端条件下，它们需要经常修复因环境
压力造成的DNA损伤。研究发现，这些嗜盐古菌具有很高的同源重
组率，并且同源重组在它们的DNA修复机制中起着重要作用。
其次，多倍体原核生物拥有低的自发突变率，因为基因冗余性可以使
突变的等位基因与野生型的等位基因同时存在，从而修复突变的等位
基因。自发突变是指在没有外界因素干扰下发生在DNA上的随机改
变，它是基因组变异和进化的主要来源之一。然而，并不是所有的突
变都是有益的，有些突变可能会导致基因功能丧失或表达异常，从而
影响细胞的正常代谢和生长。多倍体原核生物由于具有多个染色体拷
贝，可以降低自发突变对细胞造成的影响。如果一个染色体上发生了
突变，那么其他染色体上还可能保留着正常的等位基因，这样就可以
通过同源重组或者转录调控来恢复或者抑制突变基因的表达。例如，
在螺旋藻（Spirulina）中发现了一个能够抵抗草甘膦（一种除草剂）
的突变株，但是这个突变株的生长速度比野生型的螺旋藻要慢很多，
这说明草甘膦抵抗性的突变对细胞有负面的影响。然而，由于螺旋藻
是多倍体，它可以通过同源重组来修复突变基因，从而恢复正常的生
长速度。
再次，多倍性赋予原核生物在极端环境下生存的能力，例如嗜盐古菌、
噬热栖热菌等。极端环境是指温度、盐度、酸碱度、压力、辐射等物
理或化学因素超出了一般生物能够忍受的范围的环境，这些环境对生
物的DNA造成了很大的损伤和压力。多倍体原核生物可以利用其多
个染色体拷贝来增强其在极端环境下的适应性和稳定性。例如，噬热
栖热菌（Thermococcus kodakarensis）是一种噬热古菌，它可以在高达
100℃的温度下生存。它的染色体拷贝数可以达到16个以上，这有利
于它在高温条件下保持高水平的基因表达和DNA修复。另一个例子
是嗜盐方形古菌（Haloquadratum walsbyi），它是一种嗜盐古菌，它
可以在高达30%的盐度下生存。它的染色体拷贝数可以达到25个以
上，这有利于它在高盐条件下维持细胞内外的渗透压平衡和DNA稳
定性。
此外，多倍体原核生物具备通过调节复制子拷贝数总体性地控制基因
表达水平的生理基础，可以根据生长状态或条件相应调节染色体拷贝
数。复制子是指一个具有自我复制能力的DNA分子或者片段，例如
细菌和古细菌的染色体就是一个复制子。复制子拷贝数是指一个细胞
中含有同一种复制子的数量，它可以影响基因表达水平和基因组稳定
性。多倍体原核生物可以通过改变其复制子拷贝数来调节其基因表达
水平，从而适应不同的环境或者代谢需求。例如，在鱼腥藻
（Microcystis）中发现了一个能够根据光照强度来调节其染色体拷贝
数的机制。当光照强度较低时，鱼腥藻会增加其染色体拷贝数，从而
提高光合作用相关基因的表达水平；当光照强度较高时，鱼腥藻会减
少其染色体拷贝数，从而降低光合作用相关基因的表达水平。这样就
可以使鱼腥藻在不同光照条件下保持最佳的光合作用效率。
最后，多倍体原核生物可以不需要严格调控其基因组DNA的子细胞
分离及细胞分裂过程，可以进行随机的染色体分离与细胞分裂。细胞
分裂是指一个细胞分裂成两个或多个子细胞的过程，它是生物体生长、
发育和繁殖的基本方式。细胞分裂的前提是细胞内的DNA必须先复
制，然后平均分配到子细胞中。在原核生物中，细胞分裂通常采用二
分裂的方式，即一个细胞先将其染色体复制一份，然后将两份染色体
分别拖拉到细胞的两端，最后在细胞中间形成一个隔膜，将细胞一分
为二。这种方式要求细胞内的染色体必须有一定的空间和位置来进行
复制和分离，而且要有一套精密的调控机制来保证每个子细胞都能得
到一份完整的染色体。然而，多倍体原核生物由于具有多个染色体拷
贝，它们可以不需要这么严格的调控机制，而是可以进行随机的染色
体分离与细胞分裂。这样就可以节省细胞内的空间和能量，也可以增
加细胞分裂的速度和灵活性。例如，在嗜盐方形古菌（Haloquadratum
walsbyi）中发现了一种非常特殊的细胞分裂方式，即异质性多极性二
分裂。这种方式是指一个细胞在分裂时，并不是将其染色体平均分配
到两个子细胞中，而是将其染色体随机地聚集到多个极点上，然后在
极点之间形成隔膜，将细胞一分为多个子细胞。这样就可以使每个子
细胞都含有不同数量和组合的染色体拷贝，从而增加了基因组的多样
性和适应性。
最后但并非最不重要的是，多倍体原核生物的基因组DNA很有可能
为其自身细胞生长提供能源，例如产甲烷菌可以利用其染色体上的甲
基化基团作为能源。产甲烷菌是一类能够利用一氧化碳、二氧化碳、
甲酸等无机物质作为碳源和电子供体，并且产生甲烷作为代谢产物的
古菌。产甲烷菌在自然界中广泛存在，例如在沼泽、湖泊、沼气池等
环境中。产甲烷菌的染色体上存在着大量的甲基化基团，例如5-甲基
胞嘧啶（5mC）和N6-甲基腺嘌呤（6mA）。这些甲基化基团不仅可
以作为DNA修复和表观遗传调控的信号，还可以作为产甲烷菌在缺
乏外部电子供体时的内源能源。当产甲烷菌遇到环境压力或者营养缺
乏时，它们可以通过一种特殊的酶——脱甲基酶（Demethylase），将
其染色体上的甲基化基团去除，并且释放出氢原子作为电子供体，从
而进行甲烷生成反应，并且获得能量。这种方式可以使产甲烷菌在极
端条件下维持其代谢活性和生存能力。
综上所述，多倍体原核生物具有很多的生存及生长优势，它们可以利
用其多个染色体拷贝来增强其DNA修复、基因表达、环境适应、细
胞分裂和能量获取等方面的能力。多倍性是原核生物在漫长的进化历
程中形成的一种重要的生物学特征，它反映了原核生物的多样性和复
杂性，也为我们探索原核生物的起源和功能提供了新的视角和思路。