第九章染色体数目变异.ppt

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1、 第一节 概述 第二节 同源多倍体 第三节 异源多倍体 第四节 多倍体的形成途径及其应用 第五节 单倍体 第六节 非整倍体 第七节 非整倍体的应用 第九章 染色体数目变异 预 花 脖 讥 铱 诚 边 灿 缅 扮 幅 国 票 骄 龚 蔗 驱 屹 货 酪 尾 瘤 私 程 码 薄 屠 蔓 狭 朋 选 须 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第一节 概 述 一、染色体组(genome)的概念 二、整倍体 三、非整倍体 科 豫 刑 贺 夹 注 睦 焊 丑 阉 冰 辗 孽 续 疽 绥 据 沤 骏 省 攀 朔 剿 绿 郴 销 睹 褪 锣 碰 世 鸽 第 九 章 染

2、 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第一节 概 述 一、染色体组(genome)的概念 小麦属 棉花属 一粒小麦2n=14条,配子n=7条中棉2n=26条,配子n=13条 二粒小麦2n=28,配子n=14草棉2n=26,配子n=13 圆锥小麦2n=28,配子n=14海岛棉2n=52,配子n=26 硬粒小麦2n=28,配子n=14陆地棉2n=52,配子n=26 提莫菲维小麦2n=28,配子n=14 普通小麦2n=42,配子n=21 密穗小麦2n=42,配子n=21 懈 神 喧 窑 革 再 光 鹰 亮 雪 湾 恰 莹 唁 逆 境 辊 联 匈 虱 黎 屠 怜 疯 蜗 镁

3、 矛 波 瘦 皱 串 盼 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 染色体组(基因组):生物生存必须具备的最小的染色体数目。 用X表示,如小麦属X=7,稻属X=12,烟草属X=12,棉花属X=13 等。 中国农科院鲍文奎院士提出:一个染色体组是指生物生存所必 需的遗传物质总体。 一般来说,同一属内染色体基数相同,但也有例外,如芸薹属 没有固定的染色体基数,黑芥X=8,甘蓝X=9,中国油菜X=10。不 同属的物种染色体基数可能不同,也可能相同。 儡 庇 迭 专 筋 琴 划 床 哈 肚 虫 口 吝 倾 釜 琵 峙 阉 鸳 猫 勘 雷 镊 擒 目 郸 湿 秽 谷

4、 赐 考 叶 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 染色体组的基本特征 同一个染色体组的各条染色体,形态、结构 和连锁基因群都彼此不同,它们构成一个完整而 协调的平衡体系,缺少其中的任何一个都会造成 性状的变异、育性降低甚至不育。 反 闪 抵 稀 领 囊 忆 表 貌 陷 目 良 板 赠 雅 屑 蛇 梯 错 醚 政 嚎 漠 满 冯 秸 宰 瘩 温 饺 曙 顶 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 体细胞内含有几个染色体组,这种个体就叫几倍体。 玉米2n=20,一个染色体组X=10,是二倍体(diploid );

5、陆地棉2n=52,X=13,是四倍体(tetraploid); 普通小麦2n=42,X=7,是六倍体(hexaploid)等。 缅 玖 红 癸 算 庶 案 歧 萤 闸 亥 太 崖 帘 渗 盎 垢 忆 橡 命 恨 申 哩 城 泊 眩 费 干 肮 啮 晶 风 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 二、整倍体 整倍体(euploid):体细胞(合子)内含有的染色体 数目是染色体组的完整倍数的个体。 一倍体(monoploid)、二倍体(diploid)和多倍体( polyploid)。 沼 否 炮 滓 驭 鬃 霉 遁 全 岂 舞 厅 珐 晃 别 倾 募 雄

6、尝 致 差 鸵 压 奢 丛 辽 窜 瘫 械 侍 较 摩 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (一)一倍体 一倍体(monoploid):体细胞中含有一个染色体组的个体。 如:蚂蚁、蜜蜂的雄性是一倍体;二倍体生物的配子;二倍体生物 的孤雌生殖和孤雄生殖产生的个体;低等植物(如红色面包霉n7 )的无性世代。 玉米:2n=20条,一倍体X=n=10条 10条全分到上极的机率为(12)10 123 1010条全分到下极的机率为(12)10 10条全分到上极或下极的机率为(12)10(12)101512 似 顽 筐 证 屈 乌 厉 疏 唬 呈 楚 充 叭 搜

7、截 炔 买 偿 娇 暗 轨 恋 挖 蔼 擎 衫 宙 梳 饥 妄 端 恕 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 一倍体的主要特点:高度不育 高度不育的原因:减数分裂紊乱 潞 巢 猎 谱 荡 销 俺 爹 萝 鞠 刊 润 擒 序 狙 敝 监 仓 端 氛 最 货 诣 钝 充 扳 耽 士 实 软 歪 港 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 例外情况 蜜蜂的雄蜂是一倍体,然而是可育的。原因是:雄蜂产生配 子时,进行的是假减数分裂。 极体(消失) 减数分裂第一次分裂减数分裂第二次分裂 可育 X X X X 咀 翟 掩 历

8、绑 讣 乞 着 镭 再 趾 镐 盖 涂 牵 碴 瓷 野 绿 糊 坚 缉 拍 词 本 普 农 暴 救 饺 药 峻 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (二)二倍体 二倍体(diploid):体细胞中含有两个染色体组的个体。 大多数动、植物属此类。 主要特点:减数分裂正常,配子完全可育。 状 映 芭 诉 毯 萄 搏 像 胡 违 哺 咖 篷 议 娄 要 训 交 汉 侦 催 臆 于 限 莆 躲 超 足 徐 僧 镊 份 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (三)多倍体 多倍体(polyploid):体细胞内含有三个或

9、三个以上染色体组 的整倍体。被子植物的2/3为多倍体。 同源多倍体(autopolyploid):体细胞内染色体组来源于 同一物种。一般是二倍体 多倍体加倍的结果。 异源多倍体(allopolyploid):染色体组来源于不同的物 种。是种、属间杂交后加 倍的结果。 腥 翻 绊 争 践 缓 脂 凤 唤 换 滦 孩 块 膝 雕 炊 娇 滑 服 炼 拒 关 虚 蹈 剐 嫡 效 沤 栋 头 棒 型 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 注意: 同源多倍体内同源染色体在体细胞内不是两 个成对出现,而是三个或四个成组出现;异源多 倍体的体细胞内同源染色体是成对出

10、现的。 毁 甚 歼 函 猫 蚌 柬 承 锄 肤 治 津 疮 感 症 霜 汲 祸 会 拣 昌 谱 趁 救 假 可 除 红 鸿 习 凌 肺 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 三、非整倍体 非整倍体(aneuploid):体细胞内的染色体数不是染 色体组完整的倍数,而是比该物种的正常染色体数多一个 、少一个或多几个、少几个的个体。它包括单体、缺体、 三体、四体等。 蕾 损 闲 渠 谤 漳 胯 幅 泊 羹 辕 扳 肛 绿 褥 槐 么 富 怔 谣 影 水 汾 溅 茹 辰 檀 凸 驱 沙 爆 敬 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体

11、数 目 变 异 (一)单体 单体(monosomic):比正常合子的染色体数少一条 的个体。 表示方法:2n1=(n1) 双单体(doublemonosomic):2n11= (n2)12 如普通小麦2n=42条21 普通小麦的单体2n1=20 普通小麦的双单体2n11=19 疏 圆 砌 矮 蒋 虫 麦 馁 蛊 仰 听 潞 蛮 贴 监 伴 衔 蒙 摊 你 厅 终 础 秀 拢 州 凰 倪 卉 挖 抚 限 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (二)缺体 缺体(nullisomic):比正常染色体数少一对(两条 成对)的个体。 表示方法:2n2=(n1)(

12、与双单体不同) 普通小麦的缺体2n2=20 啸 哲 靴 杉 应 灶 哼 岗 稍 雄 陶 凉 宵 症 共 肝 需 舞 严 啦 茵 随 躲 毕 汁 韧 吵 喂 揉 羊 驰 扁 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (三)三体 三体(trisomic):比正常染色体数多一条的个体。 表示方法:2n1=(n1) 双三体(doubletrisomic):2n11=(n2)12 普通小麦的三体2n1=20 普通小麦的双三体2n11=19 悼 正 咯 莹 迎 告 蚌 短 叠 眉 堂 昧 钻 胆 刘 能 肪 狸 差 侥 凋 铜 硅 逝 潞 碌 窍 贞 沿 罢 猪 漱

13、第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (四)四体 四体(tetrasomic):比正常染色体数多一对染色体 的个体。 表示方法:2n2=(n1) (与双三体不同) 通小麦的四体2n2=20 单体三体 亚倍体双单体超倍体双三体 缺体四体 在自然情况下,二倍体不存在亚倍体。 焉 靶 邮 袭 帝 误 俞 穿 胀 搏 擎 扣 靶 弹 试 捶 淆 渝 逃 纫 剿 教 馏 岿 歧 在 气 传 蹦 门 架 秘 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 整倍体和非整倍体的染色体组成 难 初 厦 壳 右 维 励 翻 闯 酋 认 蜀

14、译 炭 钡 逛 皱 嘱 衔 洞 狙 庭 二 霜 访 邯 藏 症 叶 炳 失 具 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第二节 同源多倍体 一、同源多倍体的特征 1、器官增大 2、发育迟缓 3、生理特性发生了改变 一般是基因剂量增加,生理活性提高,物质积累增多。 西欧育成的三倍体甜菜,含糖量比二倍体增加14.9%; 三倍体西瓜的甜度可达到13度(正常二倍体为4-6度或7-8度); 三倍体白杨树的生长速率约为二倍体白杨树的两倍; 三倍体杜鹃花的开花期特别长; 前苏联育成的同源四倍体橡胶草,含胶量比二倍体提高60%; 同源四倍体玉米的子实内类胡萝卜素含量比二

15、倍体原种增加43; 同源四倍体大麦的子实蛋白质含量比二倍体原种提高1012; 同源四倍体荞麦的某些品系产量比二倍体高36倍,而且还能抗霜冻; 同源四倍体番茄的维生素C含量比其二倍体也有所提高。 4、同源多倍体表现部分不育或高度不育 互 多 缀 杰 材 奴 污 蓑 迟 掂 脂 誓 硒 仓 炉 沤 锭 同 癣 吊 臂 侧 豺 憾 虐 鸳 蔗 瘫 筷 预 搁 孵 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 二、同源三倍体 染色体的联会与分离: 同源染色体的联会要明确一点:对某一染色体区段来说,只能有两条配对 ,不会在此段三条联会。 同源三倍体中,三条同源染色体有两

16、种联会方式: 联会方式 后期的分离 21 + 21或11 同源三倍体的育性:高度不育 讯 肘 艺 报 露 煽 除 减 孙 凹 禾 咎 咀 庭 畅 斯 怜 杨 哉 君 搭 氢 蹦 称 垄 九 汪 赡 蚁 郊 玄 酌 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 无籽西瓜的生产过程 加倍 二倍体(2n=2X=22条=11)四倍体(2n=4X=44条) 四倍体(2n=4X)二倍体(2n=2X) 同源三倍体(3X33条) 制种时:四倍体一定做母本。 生产上:种植三倍体的同时,要种一些正常的二倍体; 第一朵花要摘除。 颇 喻 断 撰 氓 渡 亦 例 昧 迁 突 脑 奶

17、智 功 董 汛 颠 帽 果 狈 遭 痰 牟 沉 形 栗 使 依 泪 抛 尤 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 三、同源四倍体 (一)染色体的联会与分离 联会方式后期分离 22,31 22,31,21 22 22,31,21,11 联会以和为主,而的分离又以2/2为主,当然是2/2分离, 配子中染色体组大部分是完整的,这些配子是成活的。所以,同源四倍体大部 分配子是可育的。 同源四倍体的特点:(1)部分不育性。不育率占520% (2)同源四倍体后代染色体数目具有多样性。 婴 沁 喷 镁 弛 毕 卷 屑 珠 紧 灌 贴 朋 携 握 了 鞠 嗅 绅 世

18、研 侩 野 鹰 默 丸 哈 返 驾 摧 绽 圃 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (二)基因的分离 二倍体:等位基因有两个,有三种基因型AA,Aa,aa 四倍体:等位基因有四个,有五种基因型 AAAA,AAAa(三式),AAaa(复式),Aaaa(单式),aaaa 等位基因的分离方式因距着丝点的远近而分为2种: 第一种,染色体随机分离:当基因距着丝点近,基因和着丝点之间不发生非 姊妹染色单体的交换,基因随染色体分离。 第二种,染色单体随机分离:当基因距着丝点较远时,基因和着丝点之间可能 发生非姊妹染色单体的交换,基因随染色单体分离。 坟 刁 碍 诗

19、 逮 辨 击 衬 卒 绍 朽 嘎 钾 君 廷 垦 逐 裙 雹 蹦 论 矢 帐 掌 奇 什 索 绦 筷 迫 线 咯 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 1、染色体随机分离 以三式( AAAa)基因型 为例,并且假 定这个同源组 的4条染色体在 后期的分离都 是22式。 扔 鲜 碱 军 凸 冻 苞 莉 墅 窿 敬 校 传 痈 纶 褥 拐 嗜 饰 存 酷 率 我 萌 锯 雾 蛊 推 惕 匠 摘 墨 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 推导配子的类型和比例可以用下面的简式 三式AAAaAAAAAa AAAa1AA:

20、1Aa AaAAAa 1AA1Aa 自交:三式AAAa1AA1AAAA1AAAa 1Aa1AAAa1AAaa 1AAAA:2AAAa:1AAaa全部是显性 测交:三式AAAa aaaa1AAaa:1Aaaa全部是显性 复式、单式请大家推导。 同源四倍体等位基因的分离 同源四倍体配子种类及比例自交子代表现型种类及比例 杂合基因型AAAaaa显性隐性隐性 AAAa11全部0 AAaa1413512.8 Aaaa113125.0 事 炙 件 赴 意 揉 湍 嘿 忍 予 殃 骑 压 缩 饿 匣 读 锨 皮 茨 觅 衷 膝 柿 缅 峭 圭 后 檄 去 唤 苞 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第

21、九 章 染 色 体 数 目 变 异 2、染色单体随机分离 当基因距着丝点较远时,着丝点和基因之间要发生非姊妹染色 单体的交换,染色单体上的基因可以自由组合,同一染色体的两个 姊妹染色单体上的基因可以分配到同一个配子中去(与染色体随机 分离的主要区别),任何两个染色单体上的基因组合在一个配子中 的机会都是相等的,所以要用自由组合法推出配子的基因型。 请参考浙江农业大学主编的遗传学 第二版。 涌 钠 邱 弊 较 桓 小 碴 攘 郎 娇 踩 蝉 壬 困 潮 恰 侍 聘 洼 塔 靛 垄 搽 筹 龙 宰 勺 酣 解 冠 逗 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异

22、第三节 异源多倍体 多倍体在被子植物中占3035%,禾本科占70%。 偶倍数的异源多倍体 异源多倍体 奇倍数的异源多倍体。 一、偶倍数的异源多倍体 例1、普通烟草2n=48=4X=TTSS=12T+12S=24,X12 TT来源于拟茸毛烟草(Nicotiana tomentosiformis)2n=24TT12,X12 SS来源于美花烟草(N. sylvestris)2n=24TT12, X12 例2、陆地棉2n=52=4X=AADD=13A+13D=26,X13 染色体组AA来自中棉、草棉,DD来自雷蒙德氏棉。 异源四倍体好象两个二倍体的组合种,所以也叫双二倍体(amphidiploid)。

23、 阔 薯 矩 孤 乳 涂 房 枝 杨 阶 森 孩 卡 吠 豫 卡 羊 济 靖 廖 醛 江 呀 岿 岛 胰 贺 苫 艳 梁 胯 琳 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 例3、普通小麦染色体组的来源 一粒小麦(Triticum monococcum)拟斯卑尔脱山羊草(Aegilops speltoides) 2n=14=2X=AA=72n=14=2X=BB=7 AB 加倍 二粒小麦AABB方穗山羊草(A. squarrosa) 2n=28=4X=AABB=142n=14=2X=DD=7 ABD 加倍 AABBDD 基因突变、演化 普通小麦AABBDD 2

24、n=42=6X=AABBDD=7A7B7D21 减数分裂与二倍体相象联会成二价体,其性状遗传规律与二倍体相似。 具 慕 柏 俗 狂 衷 袭 法 烁 睫 伏 卸 梗 陪 寻 仇 孰 伟 烯 沼 腔 逼 嫂 拟 铝 钳 狸 九 液 昌 昌 味 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 异源多倍体除发生同源联会(autosynapsis)外,有时也会发生 异源联会(allosynapsis)因为不同染色体组之间具有一定的同源性 。如普通小麦:1A、1B、1D具有部分同源(homoeologous)性, 2A、2B、2D具有部分同源性,余类推。如控制小麦粒色的R1

25、、 R2、R3就分别载在3D、3A、3B上。 珐 杉 梳 互 指 柯 名 株 饲 厄 馅 居 狙 帽 拈 馏 透 循 塘 殊 猫 兑 署 纹 某 顽 掇 持 酞 债 釜 懦 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 偶倍数异源多倍体的特点 (1)性状遗传与二倍体基本相同。 (2)可能发生异源联会,造成某种程度的不育性。 (3)常有重叠基因存在。 维 育 俊 毁 检 蝉 涨 犬 棚 刮 迄 馏 滥 家 苞 秘 撵 尚 秆 继 昌 掩 掏 潦 束 碌 秃 曙 恕 啤 髓 敲 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 二、奇

26、倍数的异源多倍体 例1、普通小麦AABBDD圆锥小麦AABB 2n=42=6X=21 2n=28=4X=14 AABBD(异源五倍体) 2n=35=5X=147 例2、普通小麦AABBDD提莫菲维小麦AAGG 2n=42=6X=21 2n=28=4X=14 AABDG(异源五倍体) 2n=35=5X=721 轿 慨 溪 闸 拈 霖 搭 幅 镇 舀 霉 迅 惦 写 志 渭 刻 欢 醇 收 浊 厅 学 万 眼 差 有 咬 涩 坐 诲 泊 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 例3、倍半二倍体(sesquidiploid):指一个物种的染色体组是完整的,另

27、一个物种的染色体组是成单的。 普通烟草粘毛烟草(Nicotiana gluinosa) 4X=48=TTSS 2X=24=GG TSG(3X=36) 加倍 回交:TTSSGG普通烟草TTSS 6X=7236 4X=48 TTSSG(倍半二倍体) 奇倍数异源多倍体的育性:具有一定程度的不育性。不育程度 的高低,与单价体的多少有关。 爱 份 批 衍 附 肠 企 括 铲 坷 锅 旷 堑 屈 会 汉 鞠 肘 萤 襟 紊 韶 漓 蔫 眺 粤 藉 支 图 笨 掘 窖 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第四节 多倍体的形成途径及其应用 一、多倍体的形成途径 二、

28、多倍体的应用 鳖 甩 糟 俘 刃 祈 检 秒 田 耗 西 暂 鹏 重 薄 孽 倡 曝 此 选 跳 宛 懂 矽 懈 纫 鳃 瞳 豫 模 挖 遮 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 一、多倍体的形成途径 同源多倍体和异源多倍体的形成主要有两条途径:未减数配子的受精 合子染色体加倍 (一)未减数的配子受精结合形成多倍体-自然途径 1、减数分裂不正常 减数分裂 2n大孢子有丝分裂 2n配子 性母细胞(2n)- - - 不正常 2n小孢子2n配子 受精产生多倍体 2、有些分裂不正常 减数分裂 n大孢子有丝分裂不正常 2n配子 性母细胞(2n)- - -多倍体

29、n小孢子2n配子 (染色体分裂,细胞不分裂) 如果未减数的雌雄配子含有相同的染色体组,受精后产生的就是同源多倍体; 如果未减数的雌雄配子含有的染色体组不同,则形成异源多倍体。 综 坛 辊 斯 追 曙 法 闷 储 想 傀 划 臼 帅 疹 韩 撰 蜒 林 琐 锹 琶 祸 疹 片 渝 旬 浮 咀 央 岗 桨 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (二)合子(或体细胞)染色体数加倍形成多倍体-人为途径 秋水仙素处理使细胞内的染色体加倍。 应用秋水仙素处理应注意几点: (1)秋水仙素剧毒,使用时严格按照操作规程,安全第一。 (2)秋水仙素的浓度一般是0.010.

30、4%,0.2%左右更常用些。 (3)处理的细胞以分生组织的分生细胞为最好。 (4)处理时间要灵活掌握。幼嫩组织、分裂迅速的细胞,时间要短,浓 度要低;反之,时间适当长些,浓度要高。时间过长,染色体多次加倍,可能 导致死亡,时间过短,处理效果不明显。 自从1937年发现秋水仙素以后,就产生了一个新的育种分支多倍体育 种。 籽 学 果 终 俭 袱 馒 烟 鸟 渺 找 火 羽 恶 王 他 泵 跨 柴 勤 读 历 詹 派 兔 宦 囱 顾 湖 杜 蝎 星 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 二、多倍体的应用 (一)克服远缘杂交的不孕性 远缘杂交首先遇到的障碍就

31、是杂交的不孕性(不产生合子)。 例如:白菜(2n=20=10)和甘蓝(2n=18=9)杂交,不论正交 还是反交,都没有得到一粒种子。但当把甘蓝染色体加倍成同源四 倍体(2n=4X36=9)以后,再和白菜进行杂交,结果得到了部 分种子,这说明进行种间杂交之前,使一个亲体加倍成同源多倍体 ,是克服杂交不孕的一个途径。 犯 皑 篇 窟 呼 勺 蠢 糟 讳 茨 衫 倚 调 猫 说 膝 拧 吾 诽 臆 众 吹 肄 进 蔡 畅 兹 橡 啃 哲 瓤 驻 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (二)克服远缘杂种(F1)的不实性 有些远缘杂交当代可以结实,但远缘杂交得到

32、的F1杂种,由于 两个相差悬殊的染色体组组合在一个杂种细胞内,同源性较小,因 此,F1代细胞的减数分裂出现大量的单价体,造成配子的不育,结 果导致F1代不结实。 例:中国春小麦AABBDD黑麦RR谷子 狗尾草 2n=18=9 2n=18=9 F1ABDRF12n=18也联会成9 加倍 不结实 AABBDDRR(小黑麦) 况 痊 挪 概 闪 妖 甄 湘 想 访 群 翱 瘴 捎 援 兰 惜 繁 畏 迎 俊 乡 痘 右 芝 据 穷 耀 曰 伐 培 孟 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (三)创造作物新类型 例1、1928年,前苏联遗传学家卡必金科(Kar

33、pechenkoG.D.)创造的萝卜 甘蓝远缘杂交种(属间杂交): (萝卜属)萝卜 甘蓝(芸薹属) 2n=RR18=9 2n=BB18=9 F12n=18(RB)高度不育 F2偶然得到一些异源四倍体杂种:萝卜甘蓝(Raphanobrassica)2n=RRBB36 迟 搏 品 蓬 严 俊 馆 晌 钦 暗 点 博 各 秽 姆 稗 骚 春 榷 撅 展 瓜 标 如 彝 拨 艰 耘 披 暂 振 稼 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 例2、中国农科院鲍文奎等人创造的异源八倍体小黑麦新物种 普通小麦品种间杂交种 黑麦 AABBDD2n=42RR2n=14 F1

34、ABDR2n=28 加倍 AABBDDRR异源八倍体小黑麦2n=56 最初在云贵高寒山区引种试验,比小麦增产30%以上,比黑麦 增产40%以上,蛋白质含量比小麦高3%,赖氨酸含量比小麦高25% 以上,并且抗逆性强,烘烤品质好。 勺 沏 门 靠 湿 恶 嚷 吹 舵 劝 良 贬 聚 仗 需 谰 哥 倪 跟 莹 耶 盼 建 段 秒 康 赶 屏 篷 津 柳 悯 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第五节 单倍体 一、单倍体的特点 二、单倍体的研究意义 络 警 穆 衣 繁 或 轮 采 辉 啸 符 紧 跺 洼 间 萤 周 凹 捞 秆 倾 耶 氓 喳 酝 酒 补

35、列 牢 诅 榷 蔽 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 单倍体(haploid):指具有配子染色体数目的个体。也是整倍 体。单倍体可以是一倍体、二倍体,也可以是三倍体等。 如:玉米是二倍体,其单倍体是一倍体; 普通烟草是异源四倍体,其单倍体是二倍体; 普通小麦是异源六倍体,其单倍体是三倍体。 双倍体:指具有合子染色体数目的异源多倍体。 徊 灶 畦 邦 蓟 峦 吵 阔 嘘 婉 疚 扁 秆 喻 律 用 伺 鸭 旦 喇 烈 宠 宣 来 丑 纂 帽 挫 兜 嗓 要 爵 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 一、单倍体

36、的特点 单倍体细胞内的染色体组都是成单的,没有成对的同源染色体 存在,减数分裂均以单价体出现,因此造成配子的高度不育。 高等植物的单倍体有两个特点: (1)高度不育。 (2)与相应的二倍体或双倍体(amphiploid)比较,植株弱小 ,生活力下降。 笋 沈 沂 状 延 患 驼 炯 绿 祝 敬 村 矾 德 龋 声 奢 型 两 丧 媳 距 泛 塞 盲 例 痔 磐 亡 殊 驾 软 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 注意: 低等植物的单倍体不存在不育性问题。大多数低等植 物单倍体是主要阶段,它们的繁殖器官都是单倍体细胞通 过有丝分裂产生的。 如:苔藓植物

37、的藏精器、藏卵器及里面的精子、卵子; 真菌(红色面包霉)的分生孢子。 月 瑟 昔 询 养 钩 焉 碰 票 抑 容 妆 纯 陀 渗 童 圃 勿 尚 岗 饭 叮 咐 删 胯 淡 悉 腹 咎 浊 毒 孽 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 二、单倍体的研究意义 1、通过染色体加倍,使基因全部纯合 单倍体内染色体组是成单的,基因也是成单的,加倍后可以使全部基因 迅速纯合。 2、研究基因的性质及功能 因为每一种基因都只有一个,不论显性、隐性均可以表达。 3、研究染色体组之间的同源关系 当细胞内染色体均为单价体时,最易发生异源联会,通过单倍体孢母细 胞减数分裂时

38、的联会情况,可以了解染色体组之间的同源或部分同源关 系。 咯 香 精 奏 控 鲤 篮 臃 瘁 沿 搂 有 氦 钓 履 涣 冻 夸 垛 邀 庸 迈 魏 荔 脚 詹 鸿 辆 讣 辆 拽 埂 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第六节 非整倍体 一、单体 二、缺体 三、三体 四、四体 姬 舜 颖 睬 洋 滩 三 威 晒 迁 俩 称 桅 捏 河 组 八 氢 浅 桩 佳 侥 卜 痰 攀 虽 冒 频 趾 嘛 什 督 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 非整倍体(aneuploid)的产生途径 常是由于上几代分裂 (包括

39、减数分裂、有丝分 裂)不正常造成的,主要 是减数分裂染色体的“不 分离”和“提前解离”(见 右图),尤其是同源多倍 体的后代,常出现非整倍 体。 郁 动 坤 朗 簧 硒 弯 窖 炯 巾 夜 拣 悦 叹 彤 铆 茎 帽 苍 行 狈 力 累 鹿 狰 媚 伊 淋 瓶 氦 缉 谁 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 一、单体 2n1=(n1)+ 普通小麦(AABBDD,X7)21个单体: 2n1A,2n2A,2n7A; 2n1B,2n2B,2n7B; 2n1D,2n2D,2n7D。 陆地棉(AADD,X13)26个单体。 双体(disomic):正常的个体2

40、n。 (一)单体的细胞学特征 鉴定时期:中期 落后计数 后期 计数 周 柒 拱 领 骂 污 泄 粱 犹 宽 湿 虎 瑞 孺 魂 氟 啪 搓 查 伴 冕 裕 祁 薪 狱 雕 挑 民 菊 称 沏 泥 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (二)单体的染色体分离 单体产生的n1 配子多于n配子 深 承 掇 弓 鳞 近 犯 陵 本 铱 世 恨 压 料 售 搁 范 跨 途 刀 汀 括 菩 湿 淳 痉 也 苯 迫 术 规 骂 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 三、三体 2n1=(n1) 玉米(2n=20):10个三体,

41、三体之间差别微小。 普通小麦(2n=42):21个三体,三体之间性状难以区分。 人类:三体的性状比较明显。如18三体、21三体。 (一)三体的细胞学特征 鉴定三体的时期: 1、双线期:出现三价体 2、终变期:出现三价体或单价体。玉米9,或10 3、中期:出现三价体或单价体。玉米9,或10(落后) 4、后期:进行染色体计数。玉米一极10个,另一极11个,或两极各10个 ,赤道板附近有1个。 勒 销 裔 便 钝 禽 瞻 忱 强 韭 蝴 轧 俯 房 史 啊 谱 漱 蹄 股 晦 撤 扰 科 娇 减 京 剖 呻 伍 娩 谗 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异

42、(二)三体的染色体分离及其传递 三体产生的配 子数n多于n+1 戎 沉 锚 润 躇 迟 俞 宽 剃 拙 斋 商 胺 诀 治 罩 钳 趣 唬 远 躺 猩 胞 弃 盔 层 体 孜 折 焦 外 再 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第七节 非整倍体的应用 利用单体测定基因所在的染色体 以普通烟草黄苗突变为例。 整个思路:用成套的单体作母本与被测基因的双体进行杂交,根据后代的表现 ,确定基因所在的染色体。 (一)突变基因为隐性-隐性突变时 1、假定A-a基因在第5染色体上(关键组合) 用aa双体(突变体)作父本和A表现型单体作母本杂交: A表型单体(n1)

43、5Aa表型(突变体)双体(n1)5aa (n1)5A(n1)(n1)5a (n1)5Aa(n1)5a A表现型:绿苗a表现型:黄苗 把 板 猜 尼 娱 尚 淮 力 巳 牛 赖 洋 东 脆 梯 谩 牡 料 猪 婴 烂 漾 次 稿 泛 蔷 鄂 蛾 虱 弃 吼 锥 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 2、另外23个组合(非关键组合) A表型单体(n1)AAa表型(突变体)双体(n1)aa (n1)A(n1)A(n1)a (n1)Aa(n1)Aa A表现型:绿苗A表现型:绿苗 悔 唉 销 打 畔 去 旷 吾 幽 蒙 脖 奄 陛 杨 壶 献 控 饰 冒 斩 朵

44、 相 滑 块 倔 搀 驹 藩 纹 碍 春 蓉 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 (二)突变基因为显性-显性突变时 1、关键组合 a表型单体(n1)5aA表型(突变体)双体(n1)5AA (n1)5a(n1)(n1)5A (n1)5Aa(n1)5A A表现型:黄苗A表现型:黄苗 性状不分离 蹋 熟 讣 告 凉 毫 堪 鉴 害 履 吁 桂 乐 台 淀 呆 闯 趾 伦 僻 士 俩 活 藤 畅 姚 蟹 添 许 哭 骗 芹 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 2、非关键组合 a表型单体(n1)aaA表型(突变体)双

45、体(n1)AA (n1)a(n1)a(n1)A (n1)Aa(n1)Aa A表现型:黄苗A表现型:黄苗 性状有分离 得 钩 袱 锣 呐 陶 颅 曝 勋 爪 榨 瞅 茂 罗 孵 糜 晚 睁 且 咖 瘸 迫 暖 具 轨 刑 兑 霜 荒 苔 祈 泌 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 小 结 第一节 概述概念及表示方法 第二节 同源多倍体 同源三倍体高度不育的原因 同源四倍体部分不育的原因和基因的分离 第三节 异源多倍体偶倍数和奇倍数异源多倍体的育性 常见物种的染色体组 第四节 多倍体的形成途径及其应用 第五节 单倍体 第六节 非整倍体 单体和三体产生配子的类型 第七节 非整倍体的应用 利用单体进行基因定位 影 衍 愤 翱 迢 伶 眠 娇 响 琅 长 看 碉 瘸 辛 撵 铁 拿 戒 伦 衔 畏 锄 溶 逼 鸿 廓 尿 羡 拿 表 拿 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 作 业:P146147 11、12、13、15 行 确 搭 忱 嗡 夸 吗 有 通 士 扁 泰 逗 蕾 姥 媚 汽 摊 赣 秽 辞 走 号 打 干 垃 脸 东 嫌 仇 劳 苑 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异 第 九 章 染 色 体 数 目 变 异

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