第3章 染色体与遗传new.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章染色体与遗传,三、,异源多倍体,异源多倍体是生物进化、新物种形成的重要因素之一,被子植物中30-35,禾本科植物70,许多农作物：小麦、燕麦、甘蔗等,其它农作物：烟草、甘蓝型油菜、棉花等,自然界中能正常繁殖的异源多倍体物种几乎都是偶倍数,细胞内的染色体组成对存在，同源染色体能正常配对形成二价体，并分配到配子中去，因而其,遗传表现与二倍体相似,偶倍数的异源多倍体,1.,偶倍数异源多倍体的形成,普通烟草,(,Nicotiana tabacum,),普通小麦,(,Triticum aestivum,),2.,染色体的部分同源性,部分同源群,小麦属染色体的部分同源群,部分同源染色体间可能具有少数相同基因,(,控制同一性状，表现为多因一效,),有时可能相互代替,(,补偿效应,),减数分裂过程中可能发生,异源联会,(allosynapsis),普通烟草,(Nicotiana tabacum),的起源,普通小麦,(,Triticum,aestivum,),的起源,Diagram of the proposed evolution of modern,hexaploid,wheat,in which amphidiploids are produced at two points.A,B,and D are different chromosome sets.,普通小麦,(,T.,aestivum,),的染色体,普通小麦染色体组的部分同源关系,染色体组,ABD,黑麦,R,大麦,H,部分同源组,1A1B1D1R1H,2A2B2D2R2H,3A3B3D3R3H,.,.,7A7B7D7R7H,普通小麦粒色遗传,普通小麦粒色,红色,对,白色,为显性,受三对基因控制,R,1,r,1,3D,R,2,r,2,3A,R,3,r,3,3B,偶倍数的异源多倍体,3.,染色体组的染色体基数,偶倍数的异源多倍体是二倍体物种的双二倍体，因此其染色体数是其亲本物种染色体数之和。,两亲本物种的染色组的基数可能相同,如：普通烟草,(x=12),、,普通小麦,(x=7),也可能不同,如芸苔属各物种的染色基数,芸苔属,(,Brassica,),各物种的关系,A species triangle,showing how,amphidiploidy,has been important in the production of new species of,Brassica,.,四,、,多倍体的形成途径及其应用,(一),、,未减数配子结合减数分裂,(,二,),、体细胞染色体数加倍,有丝分裂,(,三,),、人工诱导多倍体的应用,(一),、,未减数配子结合减数分裂,1.,未减数配子的形成,减数第一分裂复原,减数第二分裂复原,2.未减数配子融合,桃树(2,n=2x=16=8,II,),的,未减数配子(,n=2x=16),融合,形成同源多倍体,未减数配子,未减数配子四倍体(2,n=4x=32=8,IV,),未减数配子,正常配子 三倍体(2,n=3x=24=8,III,),种间杂种,F,1,未减数配子融合形成异源多倍体,例：,(,萝卜,甘蓝,)F,1,未减数配子融合,(,萝卜,甘蓝,)F,1,未减数配子融合,(,二,),、体细胞染色体数加倍,有丝分裂,体细胞染色体加倍的方法,最常用的方法：秋水仙素处理分生组织,阻碍有丝分裂细胞纺锤丝,(,体,),的形成,处理浓度：,0.01-0.4%(0.2%),处理时间：视材料而定,间歇处理效果更好,同源多倍体的诱导,诱导二倍体物种染色体加倍,同源多倍体,(,偶倍数,),异源多倍体的诱导,诱导杂种,F,1,染色体加倍双二倍体,诱导二倍体物种染色体加倍同源多倍体杂交双二倍体,(,三,),、人工诱导多倍体的应用,1.,克服远缘杂交的不孕性,远缘杂交,远缘杂种的不孕性,亲本之一染色体加倍可能克服不孕性,2.,克服远缘杂种的不实性,杂种不实的原因,(,配子不育,),解决办法,杂种,F,1,染色体加倍(双二倍体),亲本物种加倍后再杂交,3.,创造种间杂交育种的中间亲本,实质是克服远缘杂交不育性,(,三,),、人工诱导多倍体的应用,4.,人工合成新物种、育成作物新类型,人工合成同源多倍体,方法：直接加倍,考虑的问题：,生产性能是否增强,染色体联会配对是否正常,产生配子是否正常、可育,例：同源三倍体甜菜,人工合成异源多倍体,方法：物种间杂交,杂种,F,1,染色体数目加倍,实例：八倍体小黑麦,八倍体小黑麦的人工合成与应用,五,、,非整倍体,及其应用,非整倍体的类型,超倍体：多一条或几条染色体，遗传组成不平衡,亚倍体：少一条或几条染色体，遗传物质缺失,非整倍体的,形成,减数分裂,不正常,产生,n+1,或,n-1,配子，后代为非整倍体,植物,有丝分裂,不正常也能产生非整倍体后代,(,一,),、单体,1.,单体的特点,动物：某些物种的种性特征，,XO,型性别决定,植物：不同植物的单体表现有所不同,二倍体的单体：一般生活力极低而且不育,异源多倍体的单体：具有一定的生活力和育性,普通烟草,(2n=4x=TTSS=48),的单体系列,普通小麦,(2n=6x=AABBDD=42),的单体系列,普通烟草,的单体系列,普通烟草,(2n=4x=TTSS=48),具有24种单体,。,分别用,A,B,C,V,W,Z,字母表示24条染色体,；,24种单体的表示为：,2,n-I,A,2n-I,B,2n-I,C,2n-I,W,2n-I,Z,。,各种单体具有不同的性状变异，表现在,：,花冠大小、花萼大小、蒴果大小等性状上,。,普通小麦,的单体系列,普通小麦,(2n=6x=AABBDD=42),具有21种单体,。,普通小麦的按,ABD,染色体组及部分同源关系编号为：,A,组：1,A,2A,3A,6A,7A,；,B,组：1,B,2B,3B,6B,7B,；,D,组：1,D,2D,3D,6D,7D,。,21,种单体对应的表示方法为：,2,n-I1,A,2n-I2,A,2n-I1,B,2n-I2,B,2n-I1,D,2n-I2,D,(,一,),、单体,2.,单体染色体的传递,(1).,减数分裂,四分体细胞种类：,n,n-1,四分体细胞比例：,nn+1,配子育性与受精结合,配子育性：,nn+1,尤其是在花粉中，因此,n+1,配子主要通过雌配子传递,后代,(,小麦,),：双体,(54.1%),，三体,(45%),，四体,(1%),三体染色体联会,三体终变期：链式三价体,三体中期,I,：,II+I,三体后期,I,：,2/1,式分离,三体末期,I,：,落后三价体,三体末期,I,：,落后三价体,21,三体,Down,氏综合症,A,：核型；,B,：患者,21,三体基因和表型图,(,四,),、非整倍体的应用,测定基因所在的染色体,(,染色体定位,),有目的地替换染色体,(,染色体代换,),1.,基因的染色体定位,利用三体进行隐性基因定位,双体,自交后代表现型比例,=3,显,:1,隐,测交后代表现型比例,=1,显,:1,隐,三体,自交后代表现型比例,3,显,:1,隐,测交后代表现型比例,1,显,:1,隐,2.,有目标地替换染色体,栽培品种间染色体替换,物种间进行染色体替换,(,代换,),Cruciferae,十字花科，约,375,属，,3200,种，广布于全世界。中国有,96,属，约,410,余种。,芸苔属,，根据形态特征将分为,3,型：芥菜型，植株具辛辣味，叶深绿色或带黄色，微有白粉，叶质稍厚，叶缘有齿，花茎叶不抱茎，花鲜黄色，花及种子均较小，代表种是芥菜。白菜型，植株无辛辣味，叶浓绿色，大多无白粉，叶质薄，全缘，花茎叶耳状抱茎；花黄色，代表种是油菜。甘蓝型，植株无辛辣味，叶蓝绿色，被白粉，叶质厚，全缘，花茎叶基部半抱茎，花乳黄色，花及种子均大于以上二型植物，代表种是芸薹。,该属有些种类作蔬菜用，中国特产有芥菜、榨菜、大头菜、雪里蕻；有些种类是油料植物，如油菜；有些种类供药用，如芸薹、芥菜、芜菁、甘蓝等，芥菜的种子并可作辛香调味品，这些栽培种也是早春的蜜源植物。,