山东师范大学：《细胞工程》课程教学资源（PPT课件）第八章 染色体工程

第八章 染色体工程 山东师范大学生命科学学院

第八章 染色体工程 山东师范大学生命科学学院

染色质选 6 组蛋白 染色体 000 染色体结构 DNA以一长出复杂的线海形式堆积成染色体 DNA各线圈缠绕在若干组蛋白束上形成一“串珠”结 构.这些线阁构成一个染色质链，然后染色质折叠成许 DNA分子 多环，再卷曲形成一个染色体

染色体变异 ◼ 染色体结构变异 ① 染色体易位：一个染色体上某一区段与另一非同源染色体上的区段发 生互换。 ② 染色体缺失：染色体的某一区段及其带有的基因一起丢失 ③ 染色体倒位：染色体上某一区段连同它带有的基因顺序发生180度倒 转。 ④ 染色体重复：一个染色体上增加了相同的某个区段

染色体变异 ◼ 染色体结构变异 ① 染色体易位：一个染色体上某一区段与另一非同源染色体上的区段发 生互换。 ② 染色体缺失：染色体的某一区段及其带有的基因一起丢失 ③ 染色体倒位：染色体上某一区段连同它带有的基因顺序发生180度倒 转。 ④ 染色体重复：一个染色体上增加了相同的某个区段

染色体变异 ◼ 染色体数变异 ① 一是体细胞内以染色体组为基数进行的整倍性变化，以 整倍体染色体数目变化产生的变异会产生多倍体和单倍 体； ② 另一种是染色体组内的个别染色体数目有所增减，使细 胞内的染色体数目不是基数的的完整倍数，因此被称为 非整倍体

染色体变异 ◼ 染色体数变异 ① 一是体细胞内以染色体组为基数进行的整倍性变化，以 整倍体染色体数目变化产生的变异会产生多倍体和单倍 体； ② 另一种是染色体组内的个别染色体数目有所增减，使细 胞内的染色体数目不是基数的的完整倍数，因此被称为 非整倍体

什么是染色体工程？ ◼ 染色体工程（chromosome engineering） 是人们按照一定的设计，有计划地消减、添加 或代换同种或异种染色体，从而达到定向改变 遗传特性和选育新品种的一种技术

什么是染色体工程？ ◼ 染色体工程（chromosome engineering） 是人们按照一定的设计，有计划地消减、添加 或代换同种或异种染色体，从而达到定向改变 遗传特性和选育新品种的一种技术

➢人工诱导多倍体 ➢雌、雄核发育 ➢染色体显微操作技术 ➢染色体介导的基因转移技术 ➢人工染色体

➢人工诱导多倍体 ➢雌、雄核发育 ➢染色体显微操作技术 ➢染色体介导的基因转移技术 ➢人工染色体

第一节 人工诱导多倍体 ◼ 多倍体（polyploid）这个名词是由Winkler（1916年）首 先使用的，它是指每个体细胞中含有三个或更多染色体组的 个体而言。染色体组成多倍性现象在高等植物中相当多，但 动物界的多倍体现象却少得多。自从60年代发现一种美洲角 蛙是一个确定的四倍体动物以来，学者们陆续在低等脊椎动 物中发现许多多倍体动物，包括鱼类、两栖类和爬行类。 ◼ 由于多倍体动物具有生长速度快，成活率高及抗病能力强等 特点，所以人工诱导多倍体、改善动物经济性状倍受重视

第一节 人工诱导多倍体 ◼ 多倍体（polyploid）这个名词是由Winkler（1916年）首 先使用的，它是指每个体细胞中含有三个或更多染色体组的 个体而言。染色体组成多倍性现象在高等植物中相当多，但 动物界的多倍体现象却少得多。自从60年代发现一种美洲角 蛙是一个确定的四倍体动物以来，学者们陆续在低等脊椎动 物中发现许多多倍体动物，包括鱼类、两栖类和爬行类。 ◼ 由于多倍体动物具有生长速度快，成活率高及抗病能力强等 特点，所以人工诱导多倍体、改善动物经济性状倍受重视

一、人工诱导多倍体的方法 ◼ 生物学方法 ◼ Rasch等（1965）年首次证明了三倍体脊椎动物可以通过杂交产生，他们将雌核发 育的二倍体帆鱂（Poecilia formosa）与P.Vittate杂交，得到三倍体后裔。 ◼ 雌性草鱼（2n=48）与雄性三角鲂（ 2n=48）杂交获得子一代染色体数目为72的草 鲂杂种三倍体，其中草鱼提供了二倍数目的染色体（48），三角鲂提供了单倍数目 的染色体（24）。 ◼ 异育银鲫与兴国红鲤杂交获得的复合四倍体，通过细胞方法证明其产生的原因是受 精卵发生了两性融合。 为什么种间杂交会导致第二极体不排出，从而导致多倍体产生？

一、人工诱导多倍体的方法 ◼ 生物学方法 ◼ Rasch等（1965）年首次证明了三倍体脊椎动物可以通过杂交产生，他们将雌核发 育的二倍体帆鱂（Poecilia formosa）与P.Vittate杂交，得到三倍体后裔。 ◼ 雌性草鱼（2n=48）与雄性三角鲂（ 2n=48）杂交获得子一代染色体数目为72的草 鲂杂种三倍体，其中草鱼提供了二倍数目的染色体（48），三角鲂提供了单倍数目 的染色体（24）。 ◼ 异育银鲫与兴国红鲤杂交获得的复合四倍体，通过细胞方法证明其产生的原因是受 精卵发生了两性融合。 为什么种间杂交会导致第二极体不排出，从而导致多倍体产生？

人工诱导多倍体的方法 ◼ 物理学方法 ◼ 温度休克法：包括冷休克法和热休克法两种，即用略高于或略低于致死温度的冷或热 休克来诱导三倍体或四倍体的方法。此法廉价、易操作，是诱导动物细胞多倍体化的 常用手段，也有利于养殖场大规模生产使用。 ◼ 水静压法：就是采用较高的水静压（65kg/cm2）来抑制第二极体的放出或第一次卵裂 产生多倍体。此种方法诱导率高（90%~100%）、处理时间短（3~5min），对受精卵 损伤小、成活率高。但该法需要专门的设备——水压机，成本较高，其样品室容量有 限，处理卵的量有限，所以不适于大规模生产

人工诱导多倍体的方法 ◼ 物理学方法 ◼ 温度休克法：包括冷休克法和热休克法两种，即用略高于或略低于致死温度的冷或热 休克来诱导三倍体或四倍体的方法。此法廉价、易操作，是诱导动物细胞多倍体化的 常用手段，也有利于养殖场大规模生产使用。 ◼ 水静压法：就是采用较高的水静压（65kg/cm2）来抑制第二极体的放出或第一次卵裂 产生多倍体。此种方法诱导率高（90%~100%）、处理时间短（3~5min），对受精卵 损伤小、成活率高。但该法需要专门的设备——水压机，成本较高，其样品室容量有 限，处理卵的量有限，所以不适于大规模生产

人工诱导多倍体的方法 ◼ 化学方法 ◼ 细胞松驰素B：能抑制肌动蛋白聚合成微丝，从而抑制细胞质分裂。 ◼ 秋水仙碱：可以抑制细胞分裂中纺缍丝的形成，因而抑制有丝分裂。 ◼ 其它药物：N2O 和聚乙二醇等

人工诱导多倍体的方法 ◼ 化学方法 ◼ 细胞松驰素B：能抑制肌动蛋白聚合成微丝，从而抑制细胞质分裂。 ◼ 秋水仙碱：可以抑制细胞分裂中纺缍丝的形成，因而抑制有丝分裂。 ◼ 其它药物：N2O 和聚乙二醇等