【正文】 如利用從酵母染色體上分離的 ARS、 CEN、 TEL序列構(gòu)建載體，然后用這種載體構(gòu)建的染色體即稱(chēng)為酵母人工染色體。將特定染色體發(fā)出的熒光波長(zhǎng)輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制就可將發(fā)出同一波長(zhǎng)的染色體收集在一起，從而實(shí)現(xiàn)染色體的分離。由這些非同源染色體形成的新端著絲粒染色體融合而形成的易位叫羅伯遜易位。（詳見(jiàn) P65～ 66） 抗白粉病八倍體小偃麥和雙體附加系的鑒定 Fig山農(nóng) Line15根尖染色體熒光原位雜交（箭頭所示微附加系中的中間偃麥草染色體） 抗大麥黃矮病毒的 RAPD特異帶 左邊第一個(gè)：中間偃麥草，第三～第八個(gè)，含抗病基因 第二個(gè)： 77－ 5433，不含抗病基因。 ? 單體 在遺傳上不穩(wěn)定，自交后可分離出正常的 二體、單體和缺體 三種類(lèi)型，除缺體外，多數(shù)單體和二體在外部形態(tài)上十分相似，直觀上很難區(qū)分，必須進(jìn)行細(xì)胞學(xué)觀察，才能把單體植株挑選出來(lái)。 五、多倍體倍性鑒定的方法 ? 核體積測(cè)量：二倍體 /三倍體核體積之比為 1:，二倍體與四倍體的核體積之比為 1:。 ? 由于多倍體動(dòng)物具有生長(zhǎng)速度快，成活率高及抗病能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所以人工誘導(dǎo)多倍體、改善動(dòng)物經(jīng)濟(jì)性狀倍受重視 ? 染色體組的添加可以自然發(fā)生，也可以人工誘導(dǎo)合成 異源多倍體：在正常二倍體染色體組的基礎(chǔ)上添加一個(gè)至多個(gè)異種染色體組的個(gè)體。 第二節(jié) 染色體組水平的操縱技術(shù) 一、遠(yuǎn)緣雜交障礙及克服途徑 二、染色體組的消減：即單倍體產(chǎn)生和二倍體化 三、染色體組的添加 —— 異源多倍體、同源多倍體等 一、遠(yuǎn)緣雜交障礙及克服途徑 ? 障礙：花粉萌發(fā)不好、花粉管伸長(zhǎng)緩慢、雄配子不能順利通過(guò)珠孔進(jìn)入胚囊殼完成受精、遠(yuǎn)緣雜種的某親本的染色體全部或部分消失、雜種滅亡和雜種不育。它們具有基本相似的核苷酸組成和排列次序，相互之間具有一定的補(bǔ)償性。這是一批十分有用的染色體工程基礎(chǔ)材料，是選育小麥良種的寶貴資源。 ? 策略：采用體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得體細(xì)胞雜種。目前最常用的方法是用秋水仙素處理在細(xì)胞分裂時(shí)期的分生組織，使其新生器官的染色體加倍。 典型例子：三倍體無(wú)籽西瓜 二倍體西瓜（ BB 2n＝ 2x＝ 22） %秋水仙素處理生長(zhǎng)點(diǎn) 四倍體西瓜（ BBBB）♀ 二倍體西瓜♂ 三倍體西瓜（ BBB） （ *不育，不結(jié)籽， 在外界花粉刺激下可結(jié)實(shí) ） 四、人工誘導(dǎo)多倍體的方法 生物學(xué)方法 ? Rasch等（ 1965）年首次證明了三倍體脊椎動(dòng)物可以通過(guò)雜交產(chǎn)生，他們將雌核發(fā)育的二倍體帆鱂（ Poecilia formosa）與，得到三倍體后裔。 六、多倍體動(dòng)物的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) ? 多倍體動(dòng)物的生活力及生長(zhǎng)能力。 例如，已知某植物的某對(duì)性狀是由 A和 a一對(duì)基因控制的，而且已獲得該植物的所有單體或缺體，用單體法或缺體法確定 A（ a）基因所在的染色體。通常發(fā)生在同一個(gè)部分同源群內(nèi)的不同染色體之間，又分為單體異代換系、二體異代換系等，根據(jù)代換的染色體不同，可分為同種染色體的代換和異種染色體的代換，同種染色體的代換系通?？梢灾苯幼鳛槠贩N使用，而異種染色體的代換系通常是轉(zhuǎn)移有利基因的有效的中間材料。使用的方法通常是染色體分帶、分子原位雜交、生化標(biāo)記和分子標(biāo)記等。它需要 3個(gè)關(guān)鍵序列，包括 自主復(fù)制 DNA序列 （ autonomously replicating sequence，ARS）、 著絲粒 DNA序列 （ centromere DNA sequence， CEN)和 端粒 DNA序列（ telomere DNA sequence, TEL）。 二、應(yīng)用染色體工程方法開(kāi)展植物育種時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)方面 ? 染色體工程的產(chǎn)品主要是新的遺傳種質(zhì)而不是品種，在創(chuàng)造出新的遺傳種質(zhì)之后，還必須通過(guò)常規(guī)育種方法或綜合其它育種方法將外源基因組裝到綜合農(nóng)藝性狀好的親本中去。而上述這些人工染色體都是針對(duì)基因克隆存在的一些問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。又由于目標(biāo)染色體片斷 DNA的量很少，或者由于目標(biāo)基因大多數(shù)為單拷貝或寡拷貝，因此，常要借助 PCR技術(shù)。 （三）利用遺傳控制體系誘導(dǎo)染色體易位 ——ph基因 ? 如在小麥 5BL上的 ph1基因抑制部分同源染色體之間配對(duì)，在 5BS上存在染色體配對(duì)促進(jìn)基因；還有 3DS上的 ph2基因，以及 3A、 4D、2A等上的一些微效抑制基因。 結(jié)球甘藍(lán) 1號(hào)和 4號(hào)染色體三體核型 菜薹 7號(hào)染色體三體 陸地棉三體 PMC： 25Ⅱ +3Ⅰ ①基因定位 例如：若待測(cè)隱性基因 a在三體染色體上，則： P a突變純合二體（ n1） Ⅱ +Ⅱ aa 三體（ n1） Ⅱ +Ⅲ AAA G （ n1） Ⅰ +Ⅰ a （ n1） Ⅰ +Ⅰ A （ n1） Ⅰ +Ⅱ AA F1 （ n1） Ⅱ +Ⅱ Aa （ n1） Ⅱ +Ⅲ AAa 自交 自交 F2 顯隱性比例為 3︰ 1 顯隱性比例為 35︰ 1 若待測(cè)隱性基因 a不在三體染色體上，則： P a突變純合二體（ n1） Ⅱ aa+Ⅱ 三體（ n1） Ⅱ AA+Ⅲ G （ n1） Ⅰ a +Ⅰ （ n1） Ⅰ A +Ⅰ （ n1） Ⅰ A +Ⅱ F1 （ n1） Ⅱ Aa +Ⅱ （ n1） Ⅱ Aa+Ⅲ 自交 自交 F2 顯隱性比例為 3︰ 1 顯隱性比例為 3︰ 1 ②三體在育種實(shí)踐上最成功的實(shí)例是 大麥核不育系的雜交 三級(jí)三體大麥的保持和利用 （ 2）四體：指某同源染色體為 4條的個(gè)體，是研究 劑量效應(yīng)的特殊材料 。目前如何大量誘導(dǎo)四倍體并培育至性成熟，爾后與正常二倍體雜交獲得不育的三倍體，進(jìn)行三倍體育種是許多學(xué)者正在致力研究的課題。此種方法誘導(dǎo)率高（ 90%~100%）、處理時(shí)間短（ 3~5min），對(duì)受精卵損傷小、成活率高。 單倍體育種的不足 （ 1）基因重組的機(jī)會(huì)只有一次，缺少常規(guī)雜交育種各個(gè)分離世代的基因交換與重組的機(jī)會(huì)，后代不能積累更多的優(yōu)良基因。 （補(bǔ)充）染色體變異 染色體結(jié)構(gòu)變異 ① 染色體易位 ：一個(gè)染色體上某一區(qū)段與另一非同源染色體上的區(qū)段發(fā)生互換。 ? 廣義的還應(yīng)包括應(yīng)用細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)通過(guò)有性雜交和回交、細(xì)胞組織培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交等方法，按預(yù)定目標(biāo)有計(jì)劃有步驟地轉(zhuǎn)移染色體組、染色體或染色體片段。 ——陳耀鋒 陳佩度 本課教材編者 狹義和廣義染色體工程： ? 狹義：指人工分離染色體或染色體片段，導(dǎo)入受體 原生質(zhì)體 ，再經(jīng)過(guò)原生質(zhì)體培養(yǎng)再生細(xì)胞壁、愈傷組織，直至再生出完整植株的過(guò)程。 ? 在育種中，不僅要求整組染色體、整條染色體或染色體片段的操縱成功，還要求經(jīng)操縱后的個(gè)體在細(xì)胞遺傳學(xué)上的穩(wěn)定性，在遺傳組成和形態(tài)特性上比原有親本更加優(yōu)良。 （ 4）利用單倍體進(jìn)行突變體的選擇，由于單倍體沒(méi)有 顯隱性關(guān)系 ，所以無(wú)論是培養(yǎng)過(guò)程中引起的體細(xì)胞變異還是在人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的突變體，特別是隱性突變體，均可以有效地表現(xiàn)出來(lái)。