遗传学第5章 遗传物质的变异 ppt课件

第五章 遗传物质的变异 园林植物遗传育种园林植物遗传育种 许昌职业技术学院园林园艺系许昌职业技术学院园林园艺系 复 习 回 顾 质量性状、数量性状的概念及它们 之间的不同点。 数量性状的遗传规律。 多基因假说的要点。 广义遗传率及狭义遗传率的概念。 第五章 遗传物质的变异 第一节 染色体变异 主 一、染色体结构的变异 二、染色体数目的变异 要 第二节 基因突变 一、基因突变的概念 内 二、基因突变的频率 三、性细胞突变与体细胞突变 容 四、基因突变的一般特征 五、基因突变在育种上的应用 本章重点 4种染色体结构变异的形成、细 胞学鉴定及其遗传效应： 多倍体植物的形成及其遗传规 律： 基因突变的概念、发生频率， 性细胞突变与体细胞突变的特点 ；基因突变的特征。 遗传与变异 遗传：指世代间相似的现象，即生物在世代 传递过程中所能保持的各物种固有的特性不变 ； 变异：指生物子代与亲代之间、子代个体之 间存在的差异。 遗传与变异是矛盾对立统一的两个方面 遗传是相对的、保守的；变异是绝对的、发 展的 没有变异生物界就失去了进化的源泉，遗传 就成了简单的重复 没有遗传，变异就无法积累，变异就失去了 意义，生物也就无法进化和发展 。 变异的种类 生物所表现的变异分可遗传的变异和不 可遗传的变异 能够遗传给后代的变异称可遗传的变异 。 随着繁殖而消失，不能遗传给后代的变 异称不可遗传的变异。 引起可遗传的变异的途径 、基因的重组和基因互作。 、染色体结构和数目的变异 、基因突变 一、染色体结构的变异 结构变异的形成：断裂重接 使染色体产生折断的因素： 自然：温度剧变、营养生理条件异 常、遗传因素等； 人为：物理射线与化学药剂处理等 。 染色体折断的结果： 正确重接：重新愈合，恢复原状； 错误重接：产生结构变异； 保持断头：产生结构变异。 （一）缺失 、概念 缺失是指一个正常染色体的某一 区段及其带有的基因一起丢失的现 象。 、缺失的类型 顶端缺失 中间缺失 、 缺失的细胞学效应 配对 缺失环 缺失的细胞学特征 、 缺失的遗传学效应 成活困难 性状丢失 性状异常 拟显性（假显性） （二）重复 、概念 重复是某个染色体多了一段或几 段与自己某部分相似的区段。 、重复的类型 顺接重复 反接重复 . 细胞学特征 重复环 、重复的遗传学特征 重复的剂量效应 位置效应 （三）倒位 、概念 倒位是正常染色体的某区段断裂 后，倒转180再错接上去，发生位 置颠倒的现象。 2. 倒位的形成机理 臂内倒位 臂间倒位 、倒位的细胞学效应 、 倒位的遗传学效应 倒位改变了基因在染色体上的排列 ： 倒位杂合体的部分不育现象： （四）易位 、概念 易位是指两个非同源染色体之 间发生染色体区段的互换而形成 的结构变异。 、易位的类别 简单易位 当一条染色体上的片 段单一地移到另一条非同源染色体 染色体上，称为简单易位； 相互易位 两个非同源染色体的 区段相互交换，称为相互易位 、 易位的细胞学特征 粗线期的十字形配对： 终变期的四体环或四体链： 中期I的8字形或圆环形： 、易位的遗传学效应 减低连锁基因的重组率 改变基因连锁关系 半不育现象即花粉有50% 不育，胚囊有50%不育，结实 率50%。 二、染色体数目的变异 （一）整倍体变异 染色体组 二倍体个体中形态、结构和 功能彼此不同但又能够完整而协调地进行 各种代谢活动的一套染色体。 整倍体 是指细胞核内含有完整染色体 组倍数的生物体。 蔷薇属的基数染色体数目（X=7）， 中国月季 2X（或2n）=14 法国蔷薇（部分） 3X（或2n）=21 香水玫瑰 4X（或2n）=28 欧洲野蔷薇 5X（或2n）=35 莫氏蔷薇 6X（或2n）=42 针刺蔷薇 8X（或2n）=56 （1）单倍体 体细胞内含有和正常配子 染色体数相同的生物体称为单倍体。 （2）一倍体 体细胞内只有一个染色体 组的生物体称为一倍体。 （3）二倍体 体细胞内含有2个染色体 组的生物体称为二倍体。 （4）多倍体 体细胞含有2个以上染色 体组的生物体称为多倍体。 整倍体变异 同源多倍体 指同一物种的染色体组 加倍而成的多倍体。 异源多倍体 指通过种间或属间远缘 杂交获得具有多个物种染色体组的F1经 染色体加倍而成的多倍体。 （二）非整倍体变异 非整倍体是指体细胞内的染色体数不是 染色体组的完整倍数。 （1）亚倍体 体细胞内比正常整倍体减 少1条或2条染色体的生物体。 单体 缺少2n染色体中1条染色体的生 物体称为单体（2n-1)。 双单体 缺少2n染色体中2条非同源染 色体的生物体称为双单体（2n-1-1)。 缺体 缺少2n染色体中一对同源染色体 的生物体（2n-2)。 非整倍体变异 （2）超倍体 比正常染色体数多1条或2 条的生物体。 三体 一个正常的2n染色体组增加1条 染色体的生物体（2n+1)。 双三体 一个正常的2n染色体组增加2 条非同源染色体的生物体（2n+1+1)。 四体 一个正常的2n染色体组增加和 自己相同的一对同源染色体的生物（ 2n+2 ) 。 第二节 基因突变 一、基因突变的概念 基因突变是指染色体上某一基因位点 发生了分子结构和功能的改变，也称为 点突变。 由基因突变而表现突变性状的细胞或 个体，称为突变体或突变型 基因突变的实质 分子中碱 基排列顺序的改变，导致三联体密码子 发生改变，从而使翻译发生错误而产生 突变现象 引起碱基排列顺序改变的方式： 错义突变 移码突变 二、基因突变的频率 突变频率是指生物在一个世代中在 特定条件下每个配子（或细胞）发生 某种突变的概率。自发突变的频率很 低，如高等植物的基因突变为10-5 10-8。 自花授粉植物中突变较少,杂种或杂 合体突变频率较高;多年生的无性繁 殖植物比一二年生种子繁殖植物一般 有相对较高的突变频率. 三、基因突变的表现和鉴定 （一)）突变的表现 根据基因突变的不同性质和表现，可将 基因空谈区分为以下几种： 1 、显性突变和隐性突变 突变产生的新基因对原来的基因表现为 显性 突变产生的新基因对原来的基因表现为 隐性 2 、可见突变和生化突变 突变性状能通过表型观察出来和,叫可 见突变。 不能通过表型观察，必需借助生化手段 ，测定代谢过程中某些生化功能的丧失才 得知发生突变的，叫特殊化突变。 3 、大突变和微突变 大突变：突变基因的效应表现明 显，容易识别。 一般是控制质量性状的主效基因的 突变 微突变：突变基因的表型变异微 小，较难识别。 主要是控制质量性状的微效应基因 发生的突变 微突变中有利突变率更高。 4、自发突变和诱发突变 自发突变：在没有特设的人为诱变条件 下，由外界环境条件的自然作用或者由生 物体内的生理和生化变化而发生的突变称 为自发突变。 诱发突变：在专门的诱变因素(电离辐 射，化学药品，高温等)影响下发生的突 变称为诱发突变。 5、性细胞突变与体细胞突变 凡是在性细胞（性原细胞和成熟的性细 胞）内发生的突变，称为性细胞突变。 在体细胞内发生的突变称为体细胞突变 。 （二）基因突变的鉴定 1 、鉴定是否为可遗传的变异 - 在环 境条件一致下，作田间对比试验 。 2 、鉴定自花授粉植物的突变是显性或隐 性 -自交和测交的方法。 3 、对雄性或雌性不育突变体进行鉴定- 人工授粉法 。 4 、体细胞显性突变 -应用嫁接、扦插 、分株繁殖法 。 四、基因突变的一般特征 （一）突变的重演性 同种生物不同个体间独立地产生相同 的突变称为突变的重演性。 （二）突变的可逆性 一个物种中的显性基因A可突变为隐性 基因a（Aa）；反之，隐性基因a也可 突变为显性基因A（aA），这种现象 称为突变的可逆性。 正突变u A =a 反突变v （三）突变的多向性 突变的多向性是指突变可以向多个方 向发生。 a1 A a2 a1 A a2 a3 （四）突变的平行性 亲缘关系相近的物种，因遗传基础比 较近似，常产生相似的基因突变，这种 现象称为突变的平行性。 （五）突变的有害性和有