高中生物育种---无籽西瓜知识点总结汇总(共20张PPT)
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④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。
★必须搞清楚的几个问题： ⑤四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3个染色 体组。
⑥三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；
双子叶种子与单子叶种子
西瓜属于双子叶植物
两性花与单性花
西瓜属于单性花， 杂交无需去雄操作
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 。
多 倍 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。
如何获得无籽西瓜
1
用秋水仙素处理二倍体 西瓜的种子或幼苗，使 其在细胞分裂的过程中 ，已经复制的染色体不 能分向两级，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。
如何获得无籽西瓜
2
四倍体作为母本再与二倍体 西瓜植株(作为父本)杂交。 从而得到三倍体种子。三倍 体的种子发育成的三倍体植 株，由于减数分裂过程中， 同源染色体的联会紊乱，不 能形成正常的生殖细胞。
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。 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、“返祖”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。
无籽西瓜
背景
正常的西瓜是二倍体植物，产籽量大。 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。
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； 已同学认为是受精卵没有正常发育。
讨
论
你同意他们的说法吗？
你的观点是什么？
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 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。
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？
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。
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）。
缺点：
许多多倍体植物生长变得缓慢，发育延迟，育性降低。
技术要点
原理：染色体数目加倍 诱导剂 ：常用秋水仙素 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 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 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： ①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房发育成果实。 ②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
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“无籽”的目的。
★必须搞清楚的几个问题： ③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 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。
如何获得无Байду номын сангаас西瓜
3
再用普通二倍体西瓜的 成熟花粉刺激三倍体植 株花的子房而得到三倍 体果实，因其胚珠不能 发育成种子因而称为三 倍体无籽西瓜。
如何获得无籽西瓜
染色体组 变化
第一年 第二年
2n
秋水仙素诱导
4n ＋ 2n
刺激
3n
2n
3n
多倍体的特点
优点：
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 、花、果实增大、气孔与花粉增大。 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、 耐旱等特性。
★必须搞清楚的几个问题： ⑤四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3个染色 体组。
⑥三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；
双子叶种子与单子叶种子
西瓜属于双子叶植物
两性花与单性花
西瓜属于单性花， 杂交无需去雄操作
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 。
多 倍 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。
如何获得无籽西瓜
1
用秋水仙素处理二倍体 西瓜的种子或幼苗，使 其在细胞分裂的过程中 ，已经复制的染色体不 能分向两级，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。
如何获得无籽西瓜
2
四倍体作为母本再与二倍体 西瓜植株(作为父本)杂交。 从而得到三倍体种子。三倍 体的种子发育成的三倍体植 株，由于减数分裂过程中， 同源染色体的联会紊乱，不 能形成正常的生殖细胞。
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。 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、“返祖”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。
无籽西瓜
背景
正常的西瓜是二倍体植物，产籽量大。 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。
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； 已同学认为是受精卵没有正常发育。
讨
论
你同意他们的说法吗？
你的观点是什么？
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 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。
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？
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。
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）。
缺点：
许多多倍体植物生长变得缓慢，发育延迟，育性降低。
技术要点
原理：染色体数目加倍 诱导剂 ：常用秋水仙素 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 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 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： ①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房发育成果实。 ②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
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“无籽”的目的。
★必须搞清楚的几个问题： ③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 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。
如何获得无Байду номын сангаас西瓜
3
再用普通二倍体西瓜的 成熟花粉刺激三倍体植 株花的子房而得到三倍 体果实，因其胚珠不能 发育成种子因而称为三 倍体无籽西瓜。
如何获得无籽西瓜
染色体组 变化
第一年 第二年
2n
秋水仙素诱导
4n ＋ 2n
刺激
3n
2n
3n
多倍体的特点
优点：
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 、花、果实增大、气孔与花粉增大。 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、 耐旱等特性。