現(xiàn)代遺傳學(xué)第三章(1)遺傳物質(zhì)與自然界生物多樣性_圖文

1、 第三章遺傳物質(zhì)與自然界 生物多樣性 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性1 生物多樣性 （植物、動物和微生物等）： 物種多樣性：是生物多樣性在物種上的表現(xiàn)形式。 遺傳（基因）多樣性： 指生物體內(nèi) 決定性狀的遺傳因子和組合的多樣性。 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 2 2. 形態(tài)(1.組成：著絲粒、長臂和短臂；(2.著絲點對于細(xì)胞分裂時染色體向兩極牽引具有決定性作用；(3.次縊痕、隨體是識別特定染色體的重要標(biāo)志；(4.某些次縊痕具有組成核仁的特殊功能。浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性61 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性 9 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 8 2 .高等植物

2、中染色體大小有一定的規(guī)律 單子葉植物的染色體一般大于 雙子葉 植物。 如： 小麥、大麥 棉花、獼猴桃、十字花科物種。但 單子葉植物中也有小染色體物種，如水稻。雙子葉 植物中牡丹和蠶豆等也具有較大染色體。動物 的染色體一般比較大，如果蠅和人類等。 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性13大麥根尖細(xì)胞：中期染色體（2n=14 ）5m浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性 15 普通小麥：根尖細(xì)胞中期染色體 （2n=42 ）10 m浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 14 4 m4m 草棉中棉 （2n=26 ） （ 2n=26 ） 4m 4 m陸地棉 海島棉（ 2n=52）（2n=26 ） 浙江大學(xué)

3、第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性163 人類與黑猩猩、大猩猩、猩猩的染色體G 帶帶型的比較。浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性236. 核型分析 根據(jù)染色體長度、著絲點位置、長短臂比、隨體有無等進(jìn)行編號和分析。（2n=12）10浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性22核型分析用于醫(yī)學(xué)診斷浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性244 5 、原核生物的染色體 1 特點 染色體簡單、遺傳信息含量少 。 只有一條染色體，DNA 含量遠(yuǎn)低于真核生物。大腸桿菌 （E. coli ）只有一個環(huán)狀染色體，其DNA 分子含核苷酸對為3106，長度 1.1mm 。 蠶豆 配子中染色體（ n=6）的核苷酸對為21010，長度6

4、000mm 。 6 (2.染色體骨架放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型（Painta J. 和Coffey D.，1984 ）浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性39基因突變是摩爾根于1910年首先肯定的現(xiàn)象在大量紅眼果繩中發(fā)現(xiàn)了一只白眼突變果繩。動、植物以及細(xì)菌、病毒中廣泛存在基因突變的現(xiàn)象。 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性41DNA 雙螺旋化 為前一級長度的 H 2 A 、 H 2 B 、H 3、H 41/7 一級核小體 螺旋化+ H11/6二級螺線體超螺旋化和卷縮1/40三級 超螺旋體 折疊螺旋化 1/5 四級 染色體計1/8400四級螺旋化后 DNA 雙鏈長度可壓縮800010000 倍。浙江大學(xué)第三章

5、遺傳物質(zhì)與生物多樣性38 7 不同眼色的果蠅浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性47 不同皮色的老鼠 浙江大學(xué) 第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性44 不同翅形的果蠅 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性46 果蠅的眼色浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性488 翅膀羽毛的變化 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 49 白 化 變 異浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 53 孔雀翅膀羽色的變化 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 50 白化 變異 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 52 白化變異浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性549 膚色變異浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性5710 竹

6、 子 形 狀 變 異 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 61 荷花 變異 南瓜外形和皮色變異浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 65 荷花 變異 荷花蓮頭變異 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 64 金魚草蟹爪蘭紅花和白花浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性6611 玉 米 雄 穗 顏 色 變 異 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 67 粒型變異浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 71棉花不育花 棉花可育花 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性68水稻多子房變異 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性70 12 水稻 稻米胚部位 和粒形 突變體 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)

7、與生物多樣性 73 水稻小 麥 株高突變 小麥穗部突變浙江大學(xué) 第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性77 玉米 向日葵 株高變異 浙江大學(xué)第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 76 小麥耐鹽突變大麥抗性突變浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性7813 水稻粒色變異 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 79 玉米葉色變異 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 81 芭蕉葉色變異浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 83 彩 色 棉 棉纖維變異 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性 80 水稻葉色變異 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 82 熟期變異浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性8414 柑橘無籽變異

8、 蘋果熟色變異 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性87玉米籽粒顏色突變 玉米甜與非甜分離 浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性 89多 穗 玉 米玉米分支 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 86 玉米不同類型（亞種） 馬齒種 硬粒種 甜質(zhì)種 糯質(zhì)種 粉質(zhì)種 爆裂種 有稃種15 馬鈴 薯薯 塊顏 色變 異 甘薯 薯塊顏色 變異 浙江大學(xué) 第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性923突變體細(xì)胞競爭力弱，會受到抑制或最終消失需及時與母體分離無性繁殖經(jīng)有性繁殖傳遞。許多植物的“芽變”屬于體細(xì)胞突變：性狀優(yōu)良的芽變及時扦插、壓條、嫁接或組織培養(yǎng)繁殖和保留。芽變意義：可以育成果樹新品種，如：溫州密桔溫州早桔。但芽

9、變一般只涉及某一性狀，較少同時涉及很多性狀。浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性9416 花 色體細(xì)胞突 變 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 97 花色體細(xì)胞突變浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性99花色體細(xì)胞突變浙江大學(xué)第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性101 17 4 基因突變通常獨立發(fā)生 某一基因位點一個等位基因發(fā)生突變時，不影響另一個等位 基因，即等位基因中兩個基因 不會同時發(fā)生 突變（AA 、aa ）。 . 性細(xì)胞：隱性突變：AA Aa 顯性突變： aa Aa ，當(dāng)代即能表現(xiàn)。 . 體細(xì)胞：aa Aa ，當(dāng)代即能表現(xiàn)，與原性狀并存鑲嵌現(xiàn)象或嵌合體。突變早，鑲嵌范圍大，如葉芽發(fā)生突變突變

10、枝。突變遲，鑲嵌范圍小，突變范圍局限于一個花瓣或果實，甚至僅 限于其中一部分。 18 復(fù)等位基因廣泛存在于生物界 煙草栽培的普通煙草為自花授粉植物，但煙草屬中有的野生種表現(xiàn)為自交不親和性，已發(fā)現(xiàn)15個 自交不親和的復(fù)等位基因S 1、 S 2、S 15 控制自花授粉不結(jié)實性。 自交不親和性 ：指自花授粉 不結(jié)實，而 不同基因型株間授粉可結(jié)實的現(xiàn)象。 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 109 除血型鑒定外，醫(yī)學(xué)的親子鑒定還有：外貌特征對比、皮膚紋理檢查、遺傳疾病的檢查、耳垢的區(qū)別、味盲檢查、生殖能力等。DNA 指紋技術(shù)（1985）：1. 多位點DNA 指紋技術(shù)：限制性片斷長度多態(tài)性技術(shù)檢測基

11、因組的差異和多態(tài)性。2. 單個基因位點DNA 指紋技術(shù)：利用血液、頭發(fā)、指甲、上皮細(xì)胞、精斑、羊水、絨毛等）DNA 指紋技術(shù)肯定率達(dá)99.99%。 (3植物“血型”：日本法醫(yī)山本茂在研究中偶然發(fā)現(xiàn)植物有“血型”存在，通過對500多種植物的化驗發(fā)現(xiàn)：O 型：如蘋果、草莓、西瓜等；B 型：枝狀水藻等；AB 型：葡萄、李子、蕎麥等；A 型：尚未發(fā)現(xiàn)。19 現(xiàn)代分子生物學(xué)理論表明， 人類血型是指 血液中 紅血球細(xì)胞膜表面分子結(jié)構(gòu)的類型。 植物無血液，為什么有“血型”之分？植物體內(nèi)也存在汁液，其汁液細(xì)胞膜表面也具有 不同分子結(jié)構(gòu)的類型（如植物糖基合成到一定程度，其尖端會形成粘性大的“血型 ”物質(zhì)）導(dǎo)致植

12、物產(chǎn)生不同 “ 血型 ” 。 2 動物 . 純合顯性致死（小鼠毛色遺傳）：黑色 黃色，但無黃色純合體。黃色鼠黑色鼠黃色鼠黃色鼠A a aa A a A a 1黃:1黑2黃: 1黑色A a (2378 aa(2398凡用黃色毛的小鼠與黑色AA (死亡 A a (2396 aa(1235毛小鼠交配，其后代小鼠的黃黃色鼠與黃色鼠交配的結(jié)果色: 黑色總是1 :1，說明沒有發(fā)現(xiàn)其分離比例總是2黃:1黑， AA 的純合型存在。說明已缺少1/4 的黃色鼠純合體。原因：突變的黃色基因A 對黑色基因 a 為顯性，但A 具有純合致死效應(yīng)。AA 基因型的胚胎 在母體內(nèi)已死亡 ，只有 A a 可存活。浙江大學(xué) 第三章遺傳物質(zhì)與生物多樣性11820 3中性突變： 控制次要性狀的基因發(fā)生突變，不影響該生物的正常 生理活動，因而仍保持其正常的生活力和繁殖力，被自然 選擇保留下來。 例如：水稻有芒 小麥紅皮 無芒水稻以無芒為主。 白皮南方以紅粒為主。 有利突變 不但無害，而且有利。如抗倒、抗病、早熟等突變。 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 121 浙江大學(xué) 第三章 遺傳物質(zhì)與生物多樣性 122 突變