高中生物育種-無籽西瓜知識點匯總(共20張PPT)

無籽西瓜背景正常的西瓜是二倍體植物，產(chǎn)籽量大。三倍體無籽西瓜的培育過程與普通西瓜大致相同，具有含糖量高，口感好，且易貯藏。問題探討你知道無籽西瓜是怎樣形成的嗎？甲同學(xué)認(rèn)為是由于卵細(xì)胞沒有受精；已同學(xué)認(rèn)為是受精卵沒有正常發(fā)育。你同意他們的說法嗎？你的觀點是什么？討論相關(guān)概念染色體組：在細(xì)胞的形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物發(fā)育、遺傳、變異的全部信息的一組非同源染色體叫染色體組。多倍體：體細(xì)胞中具有三個或三個以上整倍染色體組的動植物體。如何獲得無籽西瓜

用秋水仙素處理二倍體西瓜的種子或幼苗，使其在細(xì)胞分裂的過程中，已經(jīng)復(fù)制的染色體不能分向兩級，結(jié)果就形成了染色體組加倍的細(xì)胞，使普通二倍體西瓜染色體組加倍而得到四倍體西瓜植株。1

如何獲得無籽西瓜

四倍體作為母本再與二倍體西瓜植株(作為父本)雜交。從而得到三倍體種子。三倍體的種子發(fā)育成的三倍體植株，由于減數(shù)分裂過程中，同源染色體的聯(lián)會紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞。2

如何獲得無籽西瓜

再用普通二倍體西瓜的成熟花粉刺激三倍體植株花的子房而得到三倍體果實，因其胚珠不能發(fā)育成種子因而稱為三倍體無籽西瓜。3

如何獲得無籽西瓜

染色體組變化2n4n秋水仙素誘導(dǎo)2n＋3n2n3n第一年第二年刺激多倍體的特點優(yōu)點：巨大性在體型和細(xì)胞上都表現(xiàn)出明顯的巨大性，葉片寬厚、莖粗壯、花、果實增大、氣孔與花粉增大。適應(yīng)性強(qiáng)多倍體一般能適應(yīng)不良的環(huán)境條件，具有耐紫外光、耐寒、耐旱等特性。缺點：許多多倍體植物生長變得緩慢，發(fā)育延遲，育性降低。技術(shù)要點原理：染色體數(shù)目加倍誘導(dǎo)劑：常用秋水仙素作用機(jī)制：秋水仙素抑制紡錘體形成作用時期：有絲分裂前期處理部位：萌發(fā)的種子或幼苗經(jīng)實踐證明母本應(yīng)采用四倍體，形成的三倍體才真正的無籽的，反之珠被還會形成種皮。★必須搞清楚的幾個問題：

①關(guān)于兩次傳粉：第一次傳粉是雜交得到三倍體種子，第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實。

②為何不以二倍體西瓜為母體？如果以二倍體西瓜作為母體，四倍體西瓜作父本，也能得到三倍體種子，但這種三倍體種子結(jié)的西瓜，因珠被發(fā)育成厚硬的種皮，達(dá)不到“無籽”的目的。

★必須搞清楚的幾個問題：

③用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗使之成為四倍體，秋水仙素應(yīng)處理幼苗或萌發(fā)的種子。因為萌發(fā)的種子、幼苗具有分生能力，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，秋水仙素處理后可達(dá)到使產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的目的。

④秋水仙素處理后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未處理的如根部細(xì)胞染色體數(shù)仍為二倍體?！锉仨毟闱宄膸讉€問題：

⑤四倍體植株上結(jié)的西瓜，果皮種皮來源于母本，是4個染色體組；種子（胚芽）由受精卵發(fā)育而來，是3個染色體組。

⑥三倍體植株上結(jié)的西瓜，果皮種皮來源于母本，是3個染色體組；雙子葉種子與單子葉種子西瓜屬于雙子葉植物兩性花與單性花西瓜屬于單性花，雜交無需去雄操作無籽西瓜發(fā)育所需生長素的來源：一般來說，生長素在植物體內(nèi)的合成部位是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子，在這些部位，存在著與生長素合成有關(guān)的酶系。在多種酶的催化作用下，植物體內(nèi)的色氨酸經(jīng)過氨基轉(zhuǎn)換、脫羧作用和兩個氧化步驟，最終變成生長素（吲哚乙酸）。在二倍體西瓜的花粉中，除含有少量的生長素外，同樣也含有使色氨酸轉(zhuǎn)變成生長素的酶系。當(dāng)二倍體花粉萌發(fā)時，形成的花粉管伸入到三倍體植株的子房內(nèi)并將自身合成生長素的酶體系轉(zhuǎn)移到其中，從而在子房內(nèi)仍能合成大量的生長素，促使子房發(fā)育成無籽果實。為什么三倍體無籽西瓜的培育過程中一定要用四倍體做母本？1、選用四倍體做母本是因為多倍體的花粉的可育性低于二倍體，多倍體做母本二倍體做父本種子產(chǎn)量會高些2、“無籽西瓜”并非沒有種子的所有部分，只是沒有種子的胚而已，種子的種皮還是有的。如果用二倍體西瓜作母本、四倍體西瓜作父本，則會使珠被發(fā)育形成的種皮厚硬，從而影響無子西瓜的品質(zhì)。無籽西瓜出現(xiàn)正常種子的原因：一、三倍體無籽西瓜本身就可產(chǎn)生少量的正常種子。三倍體無籽西瓜主要是雄配子高度不育（99.9％的雄配子不育）造成的，但還有0.1％的雄配子是可育的，所以還有1/1024的機(jī)會可以形成正常的種子，但為數(shù)不多，一般每瓜有1至3粒。二、“返祖”現(xiàn)象。三倍體無籽西瓜在田間還會產(chǎn)生外觀性狀同無籽西瓜母本相似的二倍體有籽西瓜，這種現(xiàn)象叫“返祖”。主要是由于多倍體西瓜在種子形成過程中，細(xì)胞染色體分裂不正常引起的。三、種子純度不高。有母本或其他二倍體西瓜種子混入。三倍體無籽西瓜為什么含糖量比普通西瓜能提高10%，1、三倍體無籽西瓜的這一系列變異特征，顯然是由于核內(nèi)染色體加倍，以致等位基因增加而引起的“劑量效應(yīng)”。2、由于三倍體西瓜無籽，本當(dāng)儲藏于種子的子葉中的那部分營養(yǎng)物質(zhì)，就以糖的形式存在于果實的果肉細(xì)胞中。三倍體西瓜與二