單倍體
單倍體 |
中 文 名 :單倍體 外 文 名 :Haploid 代表生物:雄蜂,雄蟻 特 征:一般比較矮小纖弱 |
單倍體是指細胞中只有一組染色體的個體。用符號n表示。一般動、植物細胞都有兩組染色體(二倍體),只有少數是單倍體。高等植物的花粉通過組織培養可得到單倍體植株,染色體加倍後成為穩定的純合二倍體,被廣泛用於作物育種(單倍體育種)。
目錄
定義
英文名稱:Haploid
概念:體細胞染色體數等於本物種配子染色體數的個體
定義解釋
具有配子染色體的細胞或個體。僅由原生物體染色體組一半的染色體組數所構成的個體稱為單倍體(D.F.I.Langlet,1927)。相當於原生物體體細胞內染色體數目的半數體。它的基本性狀雖然和原生物體相同,但一般比較小,而且比較纖弱,植物的單倍體幾乎都不能形成種子。由於單倍體中沒有同源的染色體,所以在減數分裂時僅僅出現一價染色體,它們分向二極;不過也有全部一價染色體移向一極仍舊保持完整的染色體組,這時就能形成有功能的配子,產生種子;但是多數情況下由於子細胞內含有的染色體組不完全,所以也就成為高度不育的原因。
例如:蜜蜂的蜂王和工蜂的體細胞中有32條染色體,而雄蜂的體細胞中只有16條染色體,像雄蜂這樣,體細胞含有本物種配子染色體數目的個體,叫做單倍體.
但是有的單倍體生物的體細胞中不只含有一個染色體組。
育種工作者常用花葯離體培養的方法來獲得單倍體植株,然後經過人工誘導使染色體數目加倍,重新恢復到正常植株的染色體數目。這種方法得到的植株,不僅能夠正常生殖,而且每對染色體上的成對基因都是純合的,自交產生後代不會發生性狀分離。
產生
單倍體個體通常由未經受精作用的卵細胞直接發育而成 (也叫單性生殖)。例如,雄蜂、雄蟻、蚜蟲在夏天進行的孤雌生殖[1];苔鮮、藤類植物的配子體。
在高等植物中,開花傳粉後,因低溫影響延遲授粉,也可以形成單倍體;
通過花葯離體培養可以獲得單倍體。
特徵
單倍體含有本物種配子染色體數及其全套染色體組,也就是有生活必需的全套基因,因此在適宜條件下,能正常生長。但因為所含染色體僅是正常體細胞的一半,一般表現為:
①一般比較矮小纖弱;
②由於細胞核內的染色體為奇數,所以在進行減數分裂時會發生聯會紊亂,無法產生性細胞,幾乎都不能形成種子(配子),高度不育;
由於單倍體中沒有同源的染色體,所以在減數分裂時僅僅出現一價染色體,它們分向二極;不過也有全部一價染色體移向一極仍舊保持完整的染色體組,這時就能形成有功能的配子,產生種子;但是多數情況下由於子細胞內含有的染色體組不完全,所以也就成為高度不育的原因。
③染色體一經加倍,即得到純合的正常植物體。
用例
育種工作者常用花葯離體培養的方法來獲得單倍體植株,然後經過人工誘導(在幼芽時向幼芽上滴秋水仙素)使染色體數目加倍,重新恢復到正常植株的染色體數目。這種方法得到的植株,不僅能夠正常生殖,而且每對染色體上的成對基因都是純合的(即純合子,純種),自交產生後代不會發生性狀分離。
自然界中單倍體生物
1.雄蜂:蜜蜂的蜂王和工蜂的體細胞中有32條染色體,而雄蜂的體細胞中只有16條染色體[2]。
2.雄蟻。
單倍性的表示
單倍性的概念:有關單倍性的概念在教材中有2種:
(1)凡是體細胞細胞核中含有一個完整染色體組的稱為單倍體,如蜜蜂的雄蜂,n=16;含有兩個染色體組的叫做二倍體,如人2n=46;有三個染色體組的,就叫做三倍體,如三倍體西瓜3 n=33,依此類推。體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體叫做多倍體(polyploid)
(2)配子染色體數(n)又稱單倍數(haploid number)。是配子中的染色體數目,為體細胞染色數目的一半。用n表示,如玉米雌、雄配子中的染色體數為n=10,普通小麥是六倍體,其體細胞中的染色體數2n=6X=42,X=42/6=7。
按照第1種概念,單倍體的染色體數目與一倍體相等。而按照第2種意見概念:當生物為二倍體時,其配子體(即單倍體)的染色體數目等同於一倍體;當生物為多倍體時,其單倍體的染色體數目不能等同於一倍體。正由於對單倍體概念的分歧,導致了現行教材中出現:有的用3n表達三倍體,4 n表達四倍體;有的用3X表達三倍體,4X表達四倍體;有的論述中前面用3n表達三倍體,後面又用2n=3X來表達三倍體,出現前後矛盾的現象。要解決這個問題,筆者認為要首先規範單倍體的概念。建議採用大多數人都認同的概念:生物的配子體稱為單倍體,單倍體數是生物配子中的染色體數目,為體細胞染色數目的一半,通常用n表示。並贊同張敏等的意見,用染色體基數X來表示生物的不同倍性,即n=X,n=2X,n=3X。
視頻
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參考文獻
- ↑ 有關單倍體知識的整理,新浪博客,2017-05-03
- ↑ 單倍體,道客巴巴,2012-9-19