染色体数目变异用精选课件.ppt
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1、关于染色体数目变异用第一页,本课件共有76页染色体组的基本特征 同同一一个个染染色色体体组组的的各各条条染染色色体体,形形态态、结结构构和和功功能能各各不不相相同同,它它们们构构成成一一个个完完整整、平平衡衡、协协调调的的遗遗传传体体系系,缺缺少少其其中任何一个都会造成性状的变异或不育。中任何一个都会造成性状的变异或不育。体细胞内含有几个染色体组,这种个体就叫几倍体。玉米玉米2n=20,一个染色体组X=10,是二倍体;陆地棉陆地棉2n=52,X=13,是四倍体;普通小麦普通小麦2n=42,X=7,是六倍体等。第二页,本课件共有76页二、整倍体二、整倍体 整倍体:体细胞(合子)内含有的染色体数目
2、是染色体组的完整倍数的个体。一倍体、二倍体和多倍体。(一)一倍体(一)一倍体 一倍体: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。第三页,本课件共有76页一倍体的主要特点:高度不育(不产生后代)。原因:减数分裂紊乱。玉米:2n=20条,一倍体X=n=10条10条全分到上极的机率为(12)1010条全分到下极的机率为(12)101231010条全分到上极或下极的机率为(12)10(12)101512第四页,本课件共有76页(二)二倍体(二)二倍体二倍体:体细胞中含有两个染色体组的
3、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。(三)多倍体(三)多倍体多倍体:体细胞内含有三个或三个以上染色体组的个体。被子植物的2/3为多倍体。同源多倍体:体细胞内染色体组来源于同一物种。多倍体一般是二倍体加倍的结果。异源多倍体:染色体组来源于不同的物种。是种间杂交加倍而成。注意:同源多倍体内同源染色体在体细胞内不是成对出现,而是三个或四个成组的出现;偶倍数异源多倍体的体细胞内同源染色体是成对出现的。第五页,本课件共有76页 图图 9-1 多倍体染色体的组合多倍体染色体的组合第六页,本课件共有76页三、非整倍体三、非整倍体非整倍体:指在2n合子基础上增加或减少个别的染色体
4、的个体。客观存在的包括:单体、缺体、三体、四体等,(一)单体(一)单体单体: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: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(二)缺体(二)缺体缺体:比正常染色体数少一对(两条成对)的个体。表示方法:2n2=(n1)普通小麦的缺体2n2=20第七页,本课件共有76页(三)三体(三)三体三体:比正常染色体数多一条的个体。表示方法:2n1=(n1)双三体:2n11=(n2)12普通小麦的三体2n1=20普通小麦的双三体2n11=19第八页,本课件共有76页(四)四体(四)四体
5、四体:比正常染色体数多一对染色体的个体。表示方法:2n2=(n1)普通小麦的四体2n2=20单体三体亚倍体双单体超倍体双三体缺体四体第九页,本课件共有76页1.1.单倍体和三倍体为什么会出现高度不育性?单倍体和三倍体为什么会出现高度不育性?2.2.从配子的产生角度来分析同源四倍体种子结实率从配子的产生角度来分析同源四倍体种子结实率低的原因低的原因.3.3.如何利用单体和三体进行基因定位?如何利用单体和三体进行基因定位?思考题思考题第十页,本课件共有76页 第一节第一节 整倍体的遗传整倍体的遗传一、一、单倍体的遗传单倍体的遗传二、同源四倍体的遗传二、同源四倍体的遗传三、同源三倍体的遗传三、同源三
6、倍体的遗传四、异源多倍体的遗传四、异源多倍体的遗传第十一页,本课件共有76页一、单倍体: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。双倍体:指具有合子染色体数目的异源多倍体。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比较,植株弱小,生活力下降。第十二页,本课件共有76页 1、通过染色体加倍,使基因全部纯合、通过染色体加倍,使基因全部纯合F1花粉培养获单倍体植株,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
7、部基因迅速纯合。2、研究基因的性质及功能、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、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。单倍体的利用单倍体的利用第十三页,本课件共有76页二、二、同源四倍体的遗传同源四倍体的遗传杜鹃花杜鹃花矮脚苏州青矮脚苏州青甘蔗甘蔗四倍体高梁四倍体高梁第十四页,本课件共有76页马铃薯马铃薯巨峰葡萄巨峰葡萄四倍体刺槐四倍体刺槐第十五页,本课件共有76页n同源组与多价体同源组与多价体n在细胞内,具有同源
8、关系的一组染色体合称为一在细胞内,具有同源关系的一组染色体合称为一个个同源组同源组n二倍体生物细胞内每个同源组有两条同源染色体,二倍体生物细胞内每个同源组有两条同源染色体,减数分裂前期减数分裂前期I I每对同源染色体联会形成一个每对同源染色体联会形成一个二价二价体体(II)(II)n同源多倍体的每个同源组含有三条或三条以上同同源多倍体的每个同源组含有三条或三条以上同源染色体,减数分裂前期源染色体,减数分裂前期I I往往同时有三条以上的往往同时有三条以上的染色体参与形成联会复合体,形成染色体参与形成联会复合体,形成多价体多价体(multivalent)multivalent),如:如:三价体三价
9、体(III)III)、四价体四价体(IV)IV)第十六页,本课件共有76页1.四倍体的产生四倍体的产生-自然产生自然产生n 体细胞有丝分裂过程中偶然的染色体加倍体细胞有丝分裂过程中偶然的染色体加倍n 有性多倍体化(有性多倍体化(sexual polyploidization)-自然界发生多倍体的主要途径自然界发生多倍体的主要途径小孢子母细胞小孢子母细胞2n的孢子或配子的孢子或配子大孢子母细胞大孢子母细胞2n的孢子或配子的孢子或配子4n个体个体第十七页,本课件共有76页四倍体的产生四倍体的产生-人工产生人工产生n愈伤组织愈伤组织n高温或低温处理授粉后的幼胚高温或低温处理授粉后的幼胚n秋水仙素等化
10、学药品秋水仙素等化学药品n加倍药剂:除莠剂、杀虫剂、化学诱加倍药剂:除莠剂、杀虫剂、化学诱变剂、生物碱、富民农、有机汞杀菌变剂、生物碱、富民农、有机汞杀菌剂剂n组织培养结合秋水仙素处理组织培养结合秋水仙素处理n体细胞杂交体细胞杂交第十八页,本课件共有76页2.四倍体的效应四倍体的效应n外部形态外部形态巨大性巨大性n化学成分化学成分降低降低n生理功能生理功能生长缓慢生长缓慢n代谢产物代谢产物某些产物含量增加某些产物含量增加n对生态环境的要求对生态环境的要求n引起二倍体自交不亲和系统的改变引起二倍体自交不亲和系统的改变 变弱或完全消失变弱或完全消失第十九页,本课件共有76页代谢产物代谢产物某些产物
11、含量增加某些产物含量增加4n4n蔬菜蔬菜2n2n蔬菜蔬菜VcVc4n4n烟草烟草2n2n烟草烟草尼古丁尼古丁18-33%18-33%4n4n黑麦草黑麦草2n2n黑麦草黑麦草糖分、干物质糖分、干物质4n4n作物种子作物种子2n2n作物种子作物种子蛋白质蛋白质30-50%30-50%4n4n玉米玉米2n2n玉米玉米类胡萝卜素类胡萝卜素43%43%第二十页,本课件共有76页4n与与2n玉米玉米Y基因生产类胡萝卜素的比较基因生产类胡萝卜素的比较第二十一页,本课件共有76页3.同源四倍体的细胞学行为同源四倍体的细胞学行为减数分裂偶线期的联会形式减数分裂偶线期的联会形式+第二十二页,本课件共有76页减数分
12、裂粗线期交叉、终变期形态减数分裂粗线期交叉、终变期形态第二十三页,本课件共有76页减数分裂后期染色体分离及配子减数分裂后期染色体分离及配子后后 期期 分分 离离3/12/2第二十四页,本课件共有76页同源四倍体(同源四倍体(2n=4x=16)产生配子)产生配子后后 期期 分分 离离3/1 or 2/2如如 果果每组同源染色体均每组同源染色体均发生发生 2/2 式分离式分离配子可育配子可育n=2x=8第二十五页,本课件共有76页后后 期期 分分 离离3/1 or 2/2如如 果果每组同源染色体均发每组同源染色体均发生生 3/1 式分离,并且式分离,并且每组中的每组中的 3 条染色体条染色体一同移
13、向一极一同移向一极配子可育配子可育n=x=4n=3x=12第二十六页,本课件共有76页后后 期期 分分 离离3/1 or 2/2如如 果果每组同源染色体发生每组同源染色体发生 3/1 or 2/2 式分离,式分离,并且每组中的并且每组中的 4 条染条染色体随机分离色体随机分离配子不可育配子不可育第二十七页,本课件共有76页4.同源四倍体的遗传同源四倍体的遗传(1)等位基因基因型)等位基因基因型基因型类型基因型类型AAAAAAAaAAaaAaaaaaaa一对等位基一对等位基因因 Aa为例为例第二十八页,本课件共有76页(2)AAaa 产生的配子类型产生的配子类型A1A2 a1a2A1a1 A2a
14、2A1a2 A2a11AA :4Aa :1aaA1A2a1a2第二十九页,本课件共有76页如果如果 A 对对 a 为完全显性为完全显性AAaaaaaa1 AAaa :4 Aaaa :1 aaaa5A:1aAAaaAAaa35A:1a(3)AAaa 自交及测交结果自交及测交结果第三十页,本课件共有76页同源四倍体后代的预期显隐性比例同源四倍体后代的预期显隐性比例第三十一页,本课件共有76页(4)四倍体的花粉育性与结实性)四倍体的花粉育性与结实性n同源四倍体的共同特征同源四倍体的共同特征 降低花粉育性与结实性降低花粉育性与结实性n不育性产生的两种解释不育性产生的两种解释 染色体的不平衡造成的染色体
15、的不平衡造成的 基因平衡的改变是主要的基因平衡的改变是主要的第三十二页,本课件共有76页三、三、同源三倍体的遗传同源三倍体的遗传香焦香焦 3n=333n=33无籽西瓜无籽西瓜 3n=333n=33第三十三页,本课件共有76页黄花菜黄花菜 3n=333n=33水仙水仙 3n=303n=30毛白杨毛白杨 3n=573n=57第三十四页,本课件共有76页(1)三倍体的来源)三倍体的来源-以无籽西瓜为例以无籽西瓜为例二倍体西瓜二倍体西瓜2n=2x=22四倍体西瓜四倍体西瓜2n=4x=44二倍体西瓜二倍体西瓜2n=2x=22染色体加倍染色体加倍三倍体西瓜三倍体西瓜2n=3x=33第三十五页,本课件共有7
16、6页(2)三倍体的高度不育性)三倍体的高度不育性联会联会+后期分离后期分离2/1第三十六页,本课件共有76页后后 期期 分分 离离2/1每组同源染色体发生每组同源染色体发生 2/1 式分离,并且每式分离,并且每组中的组中的 3 条染色体随条染色体随机分离机分离同源三倍体(同源三倍体(2n=3x=12)产生配子)产生配子配子不可育配子不可育第三十七页,本课件共有76页后后 期期 分分 离离2/1每组同源染色体发生每组同源染色体发生 2/1 式分离,并且每式分离,并且每组中的组中的 2 条染色体随条染色体随机分离到同一极机分离到同一极同源三倍体(同源三倍体(2n=3x=12)产生配子)产生配子配子
17、可育配子可育第三十八页,本课件共有76页四、四、异源多倍体的遗传异源多倍体的遗传白菜甘蓝白菜甘蓝1.异源四倍体异源四倍体甲甲二二倍倍体体乙乙二二倍倍体体异异源源四四倍倍体体染染色色体体加加倍倍第三十九页,本课件共有76页萝卜萝卜 2x=RR=18=9 甘蓝甘蓝 2x=BB=18=9 F1 2x=RB=18Gm n=RB=18萝卜甘蓝属间杂种萝卜甘蓝属间杂种2n=4x=RRBB=36第四十页,本课件共有76页普通小麦的产生过程普通小麦的产生过程一粒小麦一粒小麦2n=2x=AA=14=7 拟斯尔脱山羊草拟斯尔脱山羊草2n=2x=BB=14=7 F12n=2x=AB=14=142n=4x=AABB=
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