现代遗传学第三章(1)遗传物质与自然界生物多样性_图文

1、 第三章遗传物质与自然界 生物多样性 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性1 生物多样性 （植物、动物和微生物等）： 物种多样性：是生物多样性在物种上的表现形式。 遗传（基因）多样性： 指生物体内 决定性状的遗传因子和组合的多样性。 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 2 2. 形态(1.组成：着丝粒、长臂和短臂；(2.着丝点对于细胞分裂时染色体向两极牵引具有决定性作用；(3.次缢痕、随体是识别特定染色体的重要标志；(4.某些次缢痕具有组成核仁的特殊功能。浙江大学第三章遗传物质与生物多样性61 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性 9 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 8 2 .高等植物

2、中染色体大小有一定的规律 单子叶植物的染色体一般大于 双子叶 植物。 如： 小麦、大麦 棉花、猕猴桃、十字花科物种。但 单子叶植物中也有小染色体物种，如水稻。双子叶 植物中牡丹和蚕豆等也具有较大染色体。动物 的染色体一般比较大，如果蝇和人类等。 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性13大麦根尖细胞：中期染色体（2n=14 ）5m浙江大学第三章遗传物质与生物多样性 15 普通小麦：根尖细胞中期染色体 （2n=42 ）10 m浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 14 4 m4m 草棉中棉 （2n=26 ） （ 2n=26 ） 4m 4 m陆地棉 海岛棉（ 2n=52）（2n=26 ） 浙江大学

3、第三章遗传物质与生物多样性163 人类与黑猩猩、大猩猩、猩猩的染色体G 带带型的比较。浙江大学第三章遗传物质与生物多样性236. 核型分析 根据染色体长度、着丝点位置、长短臂比、随体有无等进行编号和分析。（2n=12）10浙江大学第三章遗传物质与生物多样性22核型分析用于医学诊断浙江大学第三章遗传物质与生物多样性244 5 、原核生物的染色体 1 特点 染色体简单、遗传信息含量少 。 只有一条染色体，DNA 含量远低于真核生物。大肠杆菌 （E. coli ）只有一个环状染色体，其DNA 分子含核苷酸对为3106，长度 1.1mm 。 蚕豆 配子中染色体（ n=6）的核苷酸对为21010，长度6

4、000mm 。 6 (2.染色体骨架放射环结构模型（Painta J. 和Coffey D.，1984 ）浙江大学第三章遗传物质与生物多样性39基因突变是摩尔根于1910年首先肯定的现象在大量红眼果绳中发现了一只白眼突变果绳。动、植物以及细菌、病毒中广泛存在基因突变的现象。 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性41DNA 双螺旋化 为前一级长度的 H 2 A 、 H 2 B 、H 3、H 41/7 一级核小体 螺旋化+ H11/6二级螺线体超螺旋化和卷缩1/40三级 超螺旋体 折叠螺旋化 1/5 四级 染色体计1/8400四级螺旋化后 DNA 双链长度可压缩800010000 倍。浙江大学第三章

5、遗传物质与生物多样性38 7 不同眼色的果蝇浙江大学第三章遗传物质与生物多样性47 不同皮色的老鼠 浙江大学 第三章遗传物质与生物多样性44 不同翅形的果蝇 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性46 果蝇的眼色浙江大学第三章遗传物质与生物多样性488 翅膀羽毛的变化 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 49 白 化 变 异浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 53 孔雀翅膀羽色的变化 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 50 白化 变异 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 52 白化变异浙江大学第三章遗传物质与生物多样性549 肤色变异浙江大学第三章遗传物质与生物多样性5710 竹

6、 子 形 状 变 异 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 61 荷花 变异 南瓜外形和皮色变异浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 65 荷花 变异 荷花莲头变异 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 64 金鱼草蟹爪兰红花和白花浙江大学第三章遗传物质与生物多样性6611 玉 米 雄 穗 颜 色 变 异 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 67 粒型变异浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 71棉花不育花 棉花可育花 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性68水稻多子房变异 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性70 12 水稻 稻米胚部位 和粒形 突变体 浙江大学 第三章 遗传物质

7、与生物多样性 73 水稻小 麦 株高突变 小麦穗部突变浙江大学 第三章遗传物质与生物多样性77 玉米 向日葵 株高变异 浙江大学第三章 遗传物质与生物多样性 76 小麦耐盐突变大麦抗性突变浙江大学第三章遗传物质与生物多样性7813 水稻粒色变异 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 79 玉米叶色变异 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 81 芭蕉叶色变异浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 83 彩 色 棉 棉纤维变异 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性 80 水稻叶色变异 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 82 熟期变异浙江大学第三章遗传物质与生物多样性8414 柑橘无籽变异

8、 苹果熟色变异 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性87玉米籽粒颜色突变 玉米甜与非甜分离 浙江大学第三章遗传物质与生物多样性 89多 穗 玉 米玉米分支 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 86 玉米不同类型（亚种） 马齿种 硬粒种 甜质种 糯质种 粉质种 爆裂种 有稃种15 马铃 薯薯 块颜 色变 异 甘薯 薯块颜色 变异 浙江大学 第三章遗传物质与生物多样性923突变体细胞竞争力弱，会受到抑制或最终消失需及时与母体分离无性繁殖经有性繁殖传递。许多植物的“芽变”属于体细胞突变：性状优良的芽变及时扦插、压条、嫁接或组织培养繁殖和保留。芽变意义：可以育成果树新品种，如：温州密桔温州早桔。但芽

9、变一般只涉及某一性状，较少同时涉及很多性状。浙江大学第三章遗传物质与生物多样性9416 花 色体细胞突 变 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 97 花色体细胞突变浙江大学第三章遗传物质与生物多样性99花色体细胞突变浙江大学第三章遗传物质与生物多样性101 17 4 基因突变通常独立发生 某一基因位点一个等位基因发生突变时，不影响另一个等位 基因，即等位基因中两个基因 不会同时发生 突变（AA 、aa ）。 . 性细胞：隐性突变：AA Aa 显性突变： aa Aa ，当代即能表现。 . 体细胞：aa Aa ，当代即能表现，与原性状并存镶嵌现象或嵌合体。突变早，镶嵌范围大，如叶芽发生突变突变

10、枝。突变迟，镶嵌范围小，突变范围局限于一个花瓣或果实，甚至仅 限于其中一部分。 18 复等位基因广泛存在于生物界 烟草栽培的普通烟草为自花授粉植物，但烟草属中有的野生种表现为自交不亲和性，已发现15个 自交不亲和的复等位基因S 1、 S 2、S 15 控制自花授粉不结实性。 自交不亲和性 ：指自花授粉 不结实，而 不同基因型株间授粉可结实的现象。 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 109 除血型鉴定外，医学的亲子鉴定还有：外貌特征对比、皮肤纹理检查、遗传疾病的检查、耳垢的区别、味盲检查、生殖能力等。DNA 指纹技术（1985）：1. 多位点DNA 指纹技术：限制性片断长度多态性技术检测基

11、因组的差异和多态性。2. 单个基因位点DNA 指纹技术：利用血液、头发、指甲、上皮细胞、精斑、羊水、绒毛等）DNA 指纹技术肯定率达99.99%。 (3植物“血型”：日本法医山本茂在研究中偶然发现植物有“血型”存在，通过对500多种植物的化验发现：O 型：如苹果、草莓、西瓜等；B 型：枝状水藻等；AB 型：葡萄、李子、荞麦等；A 型：尚未发现。19 现代分子生物学理论表明， 人类血型是指 血液中 红血球细胞膜表面分子结构的类型。 植物无血液，为什么有“血型”之分？植物体内也存在汁液，其汁液细胞膜表面也具有 不同分子结构的类型（如植物糖基合成到一定程度，其尖端会形成粘性大的“血型 ”物质）导致植

12、物产生不同 “ 血型 ” 。 2 动物 . 纯合显性致死（小鼠毛色遗传）：黑色 黄色，但无黄色纯合体。黄色鼠黑色鼠黄色鼠黄色鼠A a aa A a A a 1黄:1黑2黄: 1黑色A a (2378 aa(2398凡用黄色毛的小鼠与黑色AA (死亡 A a (2396 aa(1235毛小鼠交配，其后代小鼠的黄黄色鼠与黄色鼠交配的结果色: 黑色总是1 :1，说明没有发现其分离比例总是2黄:1黑， AA 的纯合型存在。说明已缺少1/4 的黄色鼠纯合体。原因：突变的黄色基因A 对黑色基因 a 为显性，但A 具有纯合致死效应。AA 基因型的胚胎 在母体内已死亡 ，只有 A a 可存活。浙江大学 第三章遗传物质与生物多样性11820 3中性突变： 控制次要性状的基因发生突变，不影响该生物的正常 生理活动，因而仍保持其正常的生活力和繁殖力，被自然 选择保留下来。 例如：水稻有芒 小麦红皮 无芒水稻以无芒为主。 白皮南方以红粒为主。 有利突变 不但无害，而且有利。如抗倒、抗病、早熟等突变。 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 121 浙江大学 第三章 遗传物质与生物多样性 122 突变