高中生物育种--无籽西瓜知识点总结汇总课件.ppt

1、无籽西瓜背 景p 正常的西瓜是二倍体植物，产籽量大。正常的西瓜是二倍体植物，产籽量大。p 三倍体无籽西瓜的培育过程与普通西瓜大致相同，三倍体无籽西瓜的培育过程与普通西瓜大致相同，具有含糖量高，口感好，且易贮藏。具有含糖量高，口感好，且易贮藏。你知道无籽西瓜是怎样形成的吗？你知道无籽西瓜是怎样形成的吗？甲同学认为是由于卵细胞没有受精；甲同学认为是由于卵细胞没有受精；已同学认为是受精卵没有正常发育。已同学认为是受精卵没有正常发育。你同意他们的说法吗？你同意他们的说法吗？你的观点是什么？你的观点是什么？讨论相 关 概 念染色体组：在细胞的形态和功能上各不相同，但是携带着染色体组：在细胞的形态和功能上

2、各不相同，但是携带着 控制一种生物发育、遗传、变异的全部信息的控制一种生物发育、遗传、变异的全部信息的 一组非同源染色体叫染色体组。一组非同源染色体叫染色体组。多多 倍倍 体：体细胞中具有三个或三个以上整倍染色体组的体：体细胞中具有三个或三个以上整倍染色体组的 动植物体。动植物体。如何获得无籽西瓜用秋水仙素处理二倍体用秋水仙素处理二倍体西瓜的种子或幼苗，使西瓜的种子或幼苗，使其在细胞分裂的过程中其在细胞分裂的过程中，已经复制的染色体不，已经复制的染色体不能分向两级，结果就形能分向两级，结果就形成了染色体组加倍的细成了染色体组加倍的细胞，使普通二倍体西瓜胞，使普通二倍体西瓜染色体组加倍而得到四染

3、色体组加倍而得到四倍体西瓜植株。倍体西瓜植株。1如何获得无籽西瓜四倍体作为母本再与二倍体四倍体作为母本再与二倍体西瓜植株西瓜植株(作为父本作为父本)杂交。杂交。从而得到三倍体种子。三倍从而得到三倍体种子。三倍体的种子发育成的三倍体植体的种子发育成的三倍体植株，由于减数分裂过程中，株，由于减数分裂过程中，同源染色体的联会紊乱，不同源染色体的联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞能形成正常的生殖细胞。2如何获得无籽西瓜再用普通二倍体西瓜的再用普通二倍体西瓜的成熟花粉刺激三倍体植成熟花粉刺激三倍体植株花的子房而得到三倍株花的子房而得到三倍体果实，因其胚珠不能体果实，因其胚珠不能发育成种子因而称为三发育成种

4、子因而称为三倍体无籽西瓜。倍体无籽西瓜。3如何获得无籽西瓜染色体组染色体组变化变化2n4n秋水仙素诱导秋水仙素诱导2n3n2n3n第一年第一年第二年第二年刺激刺激多倍体的特点 优点：优点：l 巨大性巨大性在体型和细胞上都表现出明显的巨大性，叶片宽厚、茎粗壮在体型和细胞上都表现出明显的巨大性，叶片宽厚、茎粗壮、花、果实增大、气孔与花粉增大。、花、果实增大、气孔与花粉增大。l 适应性强适应性强多倍体一般能适应不良的环境条件，具有耐紫外光、耐寒、多倍体一般能适应不良的环境条件，具有耐紫外光、耐寒、耐旱等特性。耐旱等特性。缺点：缺点：许多多倍体植物生长变得缓慢，发育延迟，育性降低。许多多倍体植物生长变

5、得缓慢，发育延迟，育性降低。技 术 要 点原理：染色体数目加倍原理：染色体数目加倍诱导剂诱导剂 ：常用秋水仙素：常用秋水仙素作用机制：秋水仙素抑制纺锤体形成作用机制：秋水仙素抑制纺锤体形成作用时期：有丝分裂前期作用时期：有丝分裂前期处理部位：萌发的种子或幼苗处理部位：萌发的种子或幼苗经实践证明母本应采用四倍体，形成的三倍体才经实践证明母本应采用四倍体，形成的三倍体才真正的无籽的，反之珠被还会形成种皮。真正的无籽的，反之珠被还会形成种皮。必须搞清楚的几个问题：必须搞清楚的几个问题：关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子

6、房发育成果实。二次传粉是为了刺激子房发育成果实。为何不以二倍体西瓜为母体？为何不以二倍体西瓜为母体？如果以二倍体西瓜作为母体，四倍体西瓜作父本，也能得如果以二倍体西瓜作为母体，四倍体西瓜作父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到硬的种皮，达不到“无籽无籽”的目的。的目的。必须搞清楚的几个问题：必须搞清楚的几个问题：用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗使之成为四倍体，秋水用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗使之成为四倍体，秋水仙素应处理幼苗或萌发的种子。因为萌发的种子、幼苗具有分仙素应处理幼苗或萌发的种子。因为萌发的

7、种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。新细胞染色体数目加倍的目的。秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的如根部细胞染色体数仍为二倍体。体数目加倍，而未处理的如根部细胞染色体数仍为二倍体。必须搞清楚的几个问题：必须搞清楚的几个问题：四倍体植株上结的西瓜，果皮种皮来源于母本，是四倍体植株上结的西瓜，果皮种皮来源于母本，是4个染色体组；种子（胚芽）由受精卵发育而来，是个染色体组；种子（胚芽）由受精卵发育而来，

8、是3个染色个染色体组。体组。三倍体植株上结的西瓜，果皮种皮来源于母本，是三倍体植株上结的西瓜，果皮种皮来源于母本，是3个染色体组；个染色体组；双子叶种子与单子叶种子双子叶种子与单子叶种子西瓜属于双子叶植物西瓜属于双子叶植物两性花与单性花两性花与单性花西瓜属于单性花，西瓜属于单性花，杂交无需去雄操作杂交无需去雄操作无籽西瓜发育所需生长素的来源：无籽西瓜发育所需生长素的来源：一般来说，生长素在植物体内的合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子，在这些部位，存在着与生长素合成有关的酶系。在多种酶的催化作用下，植物体内的色氨酸经过氨基转换、脱羧作用和两个氧化步骤，最终变成生长素（吲哚乙酸）。在二倍体西瓜的

9、花粉中，除含有少量的生长素外，同样也含有使色氨酸转变成生长素的酶系。当二倍体花粉萌发时，形成的花粉管伸入到三倍体植株的子房内并将自身合成生长素的酶体系转移到其中，从而在子房内仍能合成大量的生长素，促使子房发育成无籽果实。为什么三倍体无籽西瓜的培育过程中一定要用四倍体做母本？为什么三倍体无籽西瓜的培育过程中一定要用四倍体做母本？1、选用四倍体做母本是因为多倍体的花粉的可育性低于二倍体，多倍体做母本二倍体做父本种子产量会高些2、“无籽西瓜”并非没有种子的所有部分，只是没有种子的胚而已，种子的种皮还是有的。如果用二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，则会使珠被发育形成的种皮厚硬，从而影响无子西瓜的品质

10、。无籽西瓜出现正常种子的原因：一、三倍体无籽西瓜本身就可产生少量的正常种子。一、三倍体无籽西瓜本身就可产生少量的正常种子。三倍体无籽西瓜主要是雄配子高度不育（99.9的雄配子不育）造成的，但还有0.1的雄配子是可育的，所以还有1/1024的机会可以形成正常的种子，但为数不多，一般每瓜有1至3粒。二、二、“返祖返祖”现象。现象。三倍体无籽西瓜在田间还会产生外观性状同无籽西瓜母本相似的二倍体有籽西瓜，这种现象叫“返祖”。主要是由于多倍体西瓜在种子形成过程中，细胞染色体分裂不正常引起的。三、种子纯度不高。有母本或其他二倍体西瓜种子混入。三、种子纯度不高。有母本或其他二倍体西瓜种子混入。三倍体无籽西瓜为什么含糖量比普通西瓜能提高三倍体无籽西瓜为什么含糖量比普通西瓜能提高10%，1、三倍体无籽西瓜的这一系列变异特征，显然是由于核内染色体加倍，以致等位基因增加而引起的“剂量效应”。2、由于三倍体西瓜无籽，本当储藏于种子的子叶中的那部分营养物质，就以糖的形式存在于果实的果肉细胞中。三倍体西瓜与二倍体西瓜如何搭配种植才合适？三倍体西瓜与二倍体西瓜如何搭配种植才合适？种植三倍体西瓜时，通常间隔种植二倍体西瓜较为适合。这样，开花时，便于借助昆虫将二倍体的花粉传授到三倍体植株的雌蕊柱头上，可为三倍体提供足够的外源生长素，促使其子房发育成果实（无籽西瓜）。