多倍體為什么大多不育？棗多倍體

無籽葡萄西柚：葡萄柚（無核）美國多倍體大花萱草四倍體巨型草莓多倍體紫蘆筍碧桃：桃的多倍體多倍體扇貝、牡蠣

知識回顧染色質(zhì)（Chromatin）是指細(xì)胞分裂間期遺傳物質(zhì)的存在形式。染色體（Chromosome）是指細(xì)胞有絲分裂或減數(shù)分裂過程中，由染色質(zhì)聚成的棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)（Chromatin）和染色體（Chromosome）是同一物質(zhì)在不同的細(xì)胞周期中不同的形態(tài)表現(xiàn)。人類染色體幾個基本概念1.染色體組生物體配子的全部染色體稱為一個染色體組。同一物種的染色體數(shù)目是相對穩(wěn)定的。配子染色體為單倍體，用n表示，稱為一個染色體組。體細(xì)胞為二倍體以2n表示。多數(shù)生物體是二倍體：體細(xì)胞中染色體是兩兩成對的。例如，果蠅有4對共8條染色體(如圖)，這4對染色體可以分成兩組，每一組中包括3條常染色體和1條性染色體。2.整倍體體細(xì)胞內(nèi)含有完整的染色體組的類型為整倍體。以小麥屬為例。多個種的配子染色體數(shù)（n）都是以7個染色體為基數(shù)變化的。普通小麥n=21，2n=42是7的六倍3.非整倍體體細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目不是染色體組的完整倍數(shù)的稱為非整倍體。多或少一個以至若干個染色體。多倍體（polyploid）：是指個體細(xì)胞中含有超過正常染色體組數(shù)的個體。是由Winkler于1916首先使用的。同源多倍體（autopolyploid）：多倍體的染色體來自于同一物種或在原有染色組的基礎(chǔ)上加倍而成。異源多倍體（allopolyploid）：多倍體的染色體來自于不同一物種。自然界中存在的多倍體大多是異源多倍體。常見多倍體有三、四、五、六和八倍體。在被子植物中，至少有1/3的物種是多倍體。例如棉花、煙草、蘋果、菊、水仙等都是多倍體。馬鈴薯是四倍體，普通小麥?zhǔn)橇扼w。多倍體特點（1）形態(tài)上的巨大性（2）優(yōu)良性狀：光合效率提高、生長速度快、營養(yǎng)成分提高等。（3）抗病能力強：在對逆境的耐抗性方面會得到增強。例如：三倍體桑樹：表現(xiàn)為體細(xì)胞較大、葉肉厚、葉色深、葉質(zhì)較好、抗寒性增強。花卉：三倍體花器官增大、色彩更鮮艷，同時還能使花期延遲，大大提高了花卉的觀賞價值和商業(yè)價值。問題1：為什么多倍體高度不育呢？聯(lián)會同源染色體配對稱為聯(lián)會，是在減數(shù)分裂的偶線期兩條同源染色體側(cè)面緊密相貼并進(jìn)行配對的現(xiàn)象。形成一個四分體。以有3個染色體的三倍體為例，3n(n=3)在同源染色體聯(lián)會時可能有四種取向的排列方式：四種中只有A形成的配子具有完整染色組的單倍體或者二倍體，完整染色體的配子占25%。其余3種組合所形成的配子都是非整倍體染色體的配子，這種配子由于劑量不同，一般不成活。一般形成正常配子的幾率是（1/2）n-1，這里n是一個染色體組中的染色體個數(shù)。如果是6對以上染色體，三倍體幾乎全部不育。減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會時發(fā)生紊亂，很難將完整的一套染色體分配到一個配子中去。很難形成具有完整一套染色體組的配子。絕大多數(shù)配子中的染色體數(shù)目不正常。香蕉是三倍體，由于染色體的配對發(fā)生紊亂，從而不能正常地進(jìn)行減數(shù)分裂，不能產(chǎn)生種子，只能通過無性繁殖繁衍后代。傳統(tǒng)的無性繁殖往往通過地下球莖中的不定芽培育成苗。問題2：三倍體高度不育有什么好處呢？食用方便：三倍體的西瓜因為很少產(chǎn)生有功能的生殖細(xì)胞，所以沒有種子，食用方便，且含糖量高。利用的是三倍體高度不育性生物安全：可以戶外人工種植，不用擔(dān)心異花授粉造成品種混雜。其他優(yōu)良性狀：巨大、花期長、抗逆性強、生長快、壽命長等。如三倍體的杜鵑花因為不育，所以開花時間特別長。植物多倍體現(xiàn)象普遍，多為異源多倍體。據(jù)估計，多倍體的頻率：被子植物中占47％，其中雙子葉植物占43％，單子葉植物占57％，禾本科植物大約有2/3是多倍體。在裸子植物中占38％，在松柏科植物中僅占1.5％，在蕨類植物中占95％。問題3：為什么動物的多倍體比植物少？植物：（1）大多數(shù)植物是雌雄同體或雌雄同花的，它們的精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞可能同時發(fā)生不正常的減數(shù)分裂，使配子中染色體數(shù)目不減半，這種配子通過自體受精而自然形成了多倍體。（2）植物的繁殖比較容易，如果多倍體植物不能形成種子，它還能依靠營養(yǎng)器官的無性繁殖來產(chǎn)生后代，因此在生物進(jìn)化過程中，植物多倍體有可能被保存下來。動物：（1）高等動物的遠(yuǎn)源雜交能力很弱，難以形成雜種個體。（2）多