染色体的结构和数目变异课件.ppt
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1、关于染色体的结构和数目变异第1页,此课件共117页哦一、一、单体单体(monosomic)(monosomic)的遗传的遗传1.1.单体单体(2n-1)(2n-1)的起源的起源减数分裂时染色体不分离现象减数分裂时染色体不分离现象物理、化学因素诱发物理、化学因素诱发遗传控制的染色体不联会或联会消失,在减数分离时单遗传控制的染色体不联会或联会消失,在减数分离时单价体出现,后期无规律分配价体出现,后期无规律分配缺体产生缺体产生n-1n-1配子配子单倍体产生单体(重要来源)单倍体产生单体(重要来源)第2页,此课件共117页哦减数分裂染色体的不分离产生异常配子减数分裂染色体的不分离产生异常配子n+1 G
2、mRDRD减数第一次分裂减数第一次分裂同源染色体同源染色体的不分离的不分离n-1 Gm第3页,此课件共117页哦减数分裂染色体的不分离产生异常配子减数分裂染色体的不分离产生异常配子n+1 GmRDRD减数第二次分裂减数第二次分裂姊妹染色单体姊妹染色单体的不分离的不分离n-1 GmnGm第4页,此课件共117页哦2.2.单体中的其他衍生类型单体中的其他衍生类型单体单体(2n-1)正常正常单端体:单端体:2n-2+顶端着丝粒染色体顶端着丝粒染色体第5页,此课件共117页哦单等臂体:单等臂体:2n-2+等臂染色体等臂染色体正常正常第6页,此课件共117页哦正常正常单等臂二体:单等臂二体:2n-1+等
3、臂染色体等臂染色体单端二体:单端二体:2n-1+顶端着丝粒染色体顶端着丝粒染色体第7页,此课件共117页哦nn-150%2n-1(n-1)+卵细胞卵细胞 花粉花粉3.3.单体产生配子及遗传单体产生配子及遗传第8页,此课件共117页哦硬粒小麦硬粒小麦单体单体1A在减数分裂中期在减数分裂中期,出现出现13个二价体和个二价体和1个单价体个单价体单价体单价体第9页,此课件共117页哦2n-1(n-1)+nn-150%2n2n-12n-224%普通小麦普通小麦73%3%卵细胞卵细胞 花粉花粉第10页,此课件共117页哦4.4.单体转移(单体转移(monosomic shiftmonosomic shif
4、t)有些小麦单体能够诱发其他染色体的部分不联有些小麦单体能够诱发其他染色体的部分不联会,从而引起别的染色体丢失。如果由这种部分不会,从而引起别的染色体丢失。如果由这种部分不联会个体产生的联会个体产生的n-1n-1配子卵中包含有原来的单体染色配子卵中包含有原来的单体染色体,丢掉的是其他染色体,这个卵子与带有体,丢掉的是其他染色体,这个卵子与带有n n条染条染色体的正常精子结合产生的单体将与当初的单体不色体的正常精子结合产生的单体将与当初的单体不同,这种现象叫做同,这种现象叫做单体转移单体转移。第11页,此课件共117页哦nn-12n-1(n-2)+3n-1n2n-1单体转移单体转移第12页,此课
5、件共117页哦5.5.小麦的小麦的5B5B效应与效应与PhPh基因基因 小麦的小麦的5B效应效应:5B染色体的存在与否,对于部分同源染色体配对染色体的存在与否,对于部分同源染色体配对有重要作用的现象有重要作用的现象 Ph基因基因:位于位于5B染色体的长臂上,控制小麦部分同源染色染色体的长臂上,控制小麦部分同源染色体配对的基因,显性纯合状态时,促进同源染色体配对体配对的基因,显性纯合状态时,促进同源染色体配对(严格),隐性纯合或缺体(严格),隐性纯合或缺体5B,部分同源染色体配对。,部分同源染色体配对。出现三价体或多价体。出现三价体或多价体。第13页,此课件共117页哦6.6.单体在遗传研究中的
6、应用单体在遗传研究中的应用(1)单体分析单体分析利用单体测定基因的所在染色体利用单体测定基因的所在染色体v如何用单体确定小麦红粒基因如何用单体确定小麦红粒基因R1R1位于哪一条染色位于哪一条染色体上?体上?已知已知小麦小麦 2n=6x=42 适于用单体进行分析适于用单体进行分析小麦单体系统有小麦单体系统有 21 个个第14页,此课件共117页哦原原理理小麦单体产生的小麦单体产生的 n 与与 n-1 的的 Gm、Gm的传递率是不同的的传递率是不同的n 25%Gmn-1 75%n 96%Gmn-1 4%2n 24%2n-1 1%2n-1 72%2n-2 3%2n 24%2n-1 73%2n-2 3
7、%第15页,此课件共117页哦如果如果R1显性基因位于单体染色体上(显性基因位于单体染色体上(1组组)F12n-1(R1O)2n(R1r1)2n1R1R1:2R1r1:1r1r1F2基本上是显性个体基本上是显性个体2n2n-12n-224%73%3%r1OR1R12n-12nP显显:隐:隐=3:1R1R1R1OOO第16页,此课件共117页哦如果如果R1显性基因不位于单体染色体上(显性基因不位于单体染色体上(20组组)F12n-1(R1r1)2n(R1r1)F2显显:隐:隐=3:12n2n-12n-224%73%3%r1r1R1R12n-12nP2n1R1R1 2R1r1 1r1r1显显:隐:
8、隐=3:13R1:1r13R1:1r13R1:1r1第17页,此课件共117页哦(2)部分同源染色体和染色体组的鉴别部分同源染色体和染色体组的鉴别染色体代换染色体代换(chromosome substitution):):以某品种或近缘种的某条染色体来取代另一个以某品种或近缘种的某条染色体来取代另一个栽培品种一条相应的同源染色体或部分同源染色栽培品种一条相应的同源染色体或部分同源染色体。体。第18页,此课件共117页哦染色体添加染色体添加(chromosome addition):):在不改变原有栽培种染色体组结构的情况下,在不改变原有栽培种染色体组结构的情况下,仅仅添加个别近缘种(野生种)的
9、染色体,输入仅仅添加个别近缘种(野生种)的染色体,输入某些野生种的优良性状。在此基础上,还以诱发某些野生种的优良性状。在此基础上,还以诱发部分同源染色体之间的交换,向栽培品种转移部部分同源染色体之间的交换,向栽培品种转移部分有用的外源基因或染色体。分有用的外源基因或染色体。第19页,此课件共117页哦二、二、三体三体(trisomic)(trisomic)的遗传的遗传1.1.三体三体(2n+1)(2n+1)的来源的来源同源四倍体同源四倍体二倍体二倍体同源三倍体同源三倍体偶尔偶尔n+1 Gm二倍体二倍体n Gm2n+1 三体三体三体在二倍体植三体在二倍体植物中常见物中常见第20页,此课件共117
10、页哦2.2.三体三体(2n+1)(2n+1)的类别的类别初级三体初级三体(primary trisomic)2n+1(完整的一条染色体完整的一条染色体)=7正常正常2n=2x=62n=2x=6第21页,此课件共117页哦初级三体的表现型效应初级三体的表现型效应第22页,此课件共117页哦次级三体次级三体(secondary trisomic)2n+1(一条等臂染色体)(一条等臂染色体)正常正常第23页,此课件共117页哦三级三体三级三体(tertiary trisomic)2n+1(一条相互易位染色体)(一条相互易位染色体)正常正常第24页,此课件共117页哦正常正常端三体端三体(teloce
11、ntric trisomic)2n+1(一条端着丝粒染色体)(一条端着丝粒染色体)第25页,此课件共117页哦3.3.三体三体(2n+1)(2n+1)的细胞学行为的细胞学行为粗线期的不同联会形式粗线期的不同联会形式(1)初级三体的细胞学行为初级三体的细胞学行为第26页,此课件共117页哦初级三体三价体交叉发生地点与中初级三体三价体交叉发生地点与中期期染色体构型染色体构型第27页,此课件共117页哦第28页,此课件共117页哦(2)次级三体的细胞学行为次级三体的细胞学行为-联会联会第29页,此课件共117页哦(3)三级三体的细胞学行为三级三体的细胞学行为-联会联会第30页,此课件共117页哦(4
12、)端体三体的细胞学行为端体三体的细胞学行为-联会联会第31页,此课件共117页哦4.4.三体三体(2n+1)(2n+1)的遗传的遗传(1)三体的基因型三体的基因型基因型类型基因型类型AAAAAaAaaaaa一对等位基一对等位基因为例因为例 Aa第32页,此课件共117页哦(2)三体的传递三体的传递n+1n50%Gm不易成活不易成活2n+1(n-1)+n+第33页,此课件共117页哦A1A2 aA1a A2A2a A1AAa 产生产生 Gm1AA :2Aa :2A:1an+1n三体产生配子三体产生配子-以以AAaAAa基因型为例基因型为例A1A2a(3)三体的遗传三体的遗传第34页,此课件共11
13、7页哦AAa aa1 AAa :2 Aaa :2 Aa:1aa5A:1aAAa AAa35A:1a如果如果 A 对对 a 为完全显性为完全显性如果如果 n+1 与与 n 配子育性相等配子育性相等如果如果 Gm与与Gm 同等可育同等可育1AA2Aa 2A 1a第35页,此课件共117页哦aa AAa 2 Aa:1aa2A:1aAAa AAa17A:1a如果如果 A 对对 a 为完全显性为完全显性如果如果 Gm中中 n+1 与与 n 配子育性相等配子育性相等如果如果 Gm 中中n+1不育不育AAa aa5A:1a1AA2Aa2A 1a1AA2Aa2A 1a第36页,此课件共117页哦三体传递率低的
14、原因三体传递率低的原因单价体在减数分裂过程中滞后,消失单价体在减数分裂过程中滞后,消失n+1配子体或孢子相对较低的生活力配子体或孢子相对较低的生活力2n+1合子和胚胎发育的不正常合子和胚胎发育的不正常种子较低的发芽力和较弱的幼苗种子较低的发芽力和较弱的幼苗第37页,此课件共117页哦5.5.三体三体(2n+1)(2n+1)在遗传研究中的应用在遗传研究中的应用(1)利用三体测定基因的所在染色体利用三体测定基因的所在染色体水稻上发现了一个矮杆突变体,表现为单基因隐性遗传,如何利用水水稻上发现了一个矮杆突变体,表现为单基因隐性遗传,如何利用水稻的非整倍体把它定位到相应的染色体上?稻的非整倍体把它定位
15、到相应的染色体上?已知已知水稻水稻 2n=2x=24 适于用三适于用三体进行分析体进行分析水稻三体系统有水稻三体系统有 12 个个第38页,此课件共117页哦原理原理三体为母本或为父本时,产生的三体为母本或为父本时,产生的Gm类型与比例类型与比例是不同的是不同的AAa Gm Gm1 AA :2 Aa :2 A:1a2 A:1a第39页,此课件共117页哦F1P12个三体系统个三体系统待定位隐性基因植株待定位隐性基因植株2n+12n2n+12nF2显显:隐:隐=3:1显显:隐:隐=17:1隐性基因不位于隐性基因不位于三体染色体上三体染色体上隐性基因位于隐性基因位于 三体染色体上三体染色体上第40
16、页,此课件共117页哦如果如果 d 隐性基因位于三体染色体上(隐性基因位于三体染色体上(1组组)F12n+1(DDd)2n(Dd)DDDdd2n+12nP Gm1 DD:2 Dd:2 D:1d Gm2 D:1dF217 D:1d第41页,此课件共117页哦如果如果 d 隐性基因不位于三体染色体上(隐性基因不位于三体染色体上(11组组)F12n+1(Dd)2n(Dd)DDdd2n+12nP Gm1D:1d Gm1 D:1dF23 D:1d第42页,此课件共117页哦(2)利用三体配制大麦一代杂种利用三体配制大麦一代杂种ms rMs Rms r大麦三体品系大麦三体品系Ms-雄性可育基因雄性可育基因
17、ms-雄性不育基因雄性不育基因R-种皮茶褐色种皮茶褐色r-种皮黄色种皮黄色Ms-R紧密连锁紧密连锁第43页,此课件共117页哦ms rMs Rms r雄不育雄不育 黄黄色种皮色种皮Gmms rMs Rms rms rms rms rMs Rms r雄可育雄可育 茶茶褐色种皮保持褐色种皮保持系系Gmms rMs Rms r第44页,此课件共117页哦v 染色体倒位的遗传染色体倒位的遗传v 染色体易位的遗传染色体易位的遗传第五章第五章 染色体结构变异染色体结构变异第45页,此课件共117页哦倒位(倒位(inversioninversion)的发现)的发现19161916年年,Muller,Mull
18、er 发现果蝇的某些材料带有一种特殊发现果蝇的某些材料带有一种特殊的遗传因子的遗传因子,当处于杂合状态时当处于杂合状态时,能够抑制其他连锁能够抑制其他连锁基因的交换值基因的交换值,叫交换减退因子(叫交换减退因子(crossover reducercrossover reducer)或)或交换抑制因子交换抑制因子,以以C C来表示来表示.19261926年年,Sturtevant,Sturtevant证明证明3 3号染色体右臂的一个交换抑号染色体右臂的一个交换抑制因子是由于倒位引起的制因子是由于倒位引起的.第一节第一节 染色体倒位的遗传染色体倒位的遗传第46页,此课件共117页哦倒位的概念倒位的
19、概念是一个染色体上同时发生了两处断裂,其间的是一个染色体上同时发生了两处断裂,其间的区段倒转区段倒转180180后再重新连接起来后再重新连接起来.倒位是自然界中常见的一种染色体结构变异倒位是自然界中常见的一种染色体结构变异,它它并不改变染色体上的基因数量并不改变染色体上的基因数量,因而对细胞和个体的发因而对细胞和个体的发育过程影响不大育过程影响不大,可以代代传递可以代代传递.但其有许多特殊的细胞遗传行为但其有许多特殊的细胞遗传行为,可以用于遗传可以用于遗传设计和植物育种设计和植物育种.第47页,此课件共117页哦一、一、倒位的类别倒位的类别二、倒位的细胞学鉴定二、倒位的细胞学鉴定三、倒位的遗传
20、学效应三、倒位的遗传学效应四、倒位的应用四、倒位的应用第48页,此课件共117页哦一、倒位的类别一、倒位的类别1.1.简单倒位简单倒位臂内倒位臂内倒位Paracentric inversion臂间倒位臂间倒位Pericentric inversion断片重接断片重接a b c d e fa b c d f e断片重接断片重接a b c d e f ga b c d f e g第49页,此课件共117页哦2.2.复合倒位(复合倒位(complex inversioncomplex inversion)独立倒位独立倒位(independent inversion)正向衔接倒位正向衔接倒位(dire
21、ct tandem inversion)反向衔接倒位反向衔接倒位(reversed tandem inversion)内含倒位内含倒位(included inversion)重叠倒位重叠倒位(overlapping inversion)在一条染色体上发生了一次以上的倒位的现象在一条染色体上发生了一次以上的倒位的现象第50页,此课件共117页哦独立倒位独立倒位A B C D E F G H I J K A C B D E F G H I J K A C B D E F I H G J K 两个倒位在一条染色体的不同位置独立发生,它们之间被未倒位的染色体节段所隔开第51页,此课件共117页哦正向衔
22、接倒位正向衔接倒位A B C D E F G H I J K A C B D E F G H I J K A C B F E D G H I J K 两个连续的染色体倒位发生在相邻的染色体节段,它们依旧彼此相邻,前后衔接第52页,此课件共117页哦反向衔接倒位反向衔接倒位A F E D B C G H I J K A F E D C B I H G J K A B C D E F G H I J K 两个相邻的染色体节段各自发生倒位,它们彼此衔接,但两个倒位本身又发生前后位置互换第53页,此课件共117页哦内含倒位内含倒位A B C D E F G H I J K A I H G D E F
23、C B J K A I H G F E D C B J K 在一个大的倒位段内又发生了一个小的倒位,小倒位包含在大倒位之内,上面的基因顺序又恢复到当初未倒位的状态第54页,此课件共117页哦重叠倒位重叠倒位A B C D E F G H I J K A E D H G F B C I J KA E D C B F G H I J K 在一个倒位发生之后,又发生了第二个倒位,第二个倒位包括前一个倒位的一部分和与其相邻的另一段正常染色体第55页,此课件共117页哦二、二、倒位的细胞学鉴定倒位的细胞学鉴定-粗线期染色体行为粗线期染色体行为倒位区段较长,形倒位区段较长,形成倒位环成倒位环黑腹果蝇幼虫唾
24、腺染黑腹果蝇幼虫唾腺染色体色体倒位区段十分倒位区段十分长长倒位区段较短倒位区段较短第56页,此课件共117页哦三、三、倒位的遗传学效应倒位的遗传学效应a bA BC DE FGc de fg单交换单交换二线双交换二线双交换四线双交换四线双交换三线双交换三线双交换1.1.倒位杂合体产生部分败育配子倒位杂合体产生部分败育配子第57页,此课件共117页哦A BC DE FGa bc de fg粗线期粗线期配子配子A B C D E F G正常、可育正常、可育a b f e d c g倒位、可育倒位、可育倒位环内无交换倒位环内无交换臂内倒位臂内倒位1234第58页,此课件共117页哦后期后期粗线期粗线
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