第七章+遺傳物質(zhì)的改變

1、共七十九頁共七十九頁共七十九頁第七章 遺傳物質(zhì)的改變(gibin)共七十九頁共七十九頁一、染色體結(jié)構(gòu)(jigu)的改變 （一）概述 1. 定義：染色體結(jié)構(gòu)變異的產(chǎn)生是由于染色體斷裂，斷裂重接時發(fā)生(fshng)差錯造成的。這種情況常稱為染色體畸變。 共七十九頁2. 變異途徑：染色體斷裂后，斷裂端可以沿下面三條途徑中的一條發(fā)展。(1)保持原狀，不愈合，沒有著絲粒的染色體片段最終消失。(2)同一(tngy)斷裂的兩個斷裂端重新愈合或重建，回復(fù)到原來的染色體結(jié)構(gòu)。(3)某一斷裂的一個或兩個斷裂端，可以跟另一斷裂所產(chǎn)生的斷裂端連接，引起非重建性愈合。共七十九頁3. 染色體結(jié)構(gòu)變異種類 依據(jù)斷裂的數(shù)目和

2、位置，斷裂端是否連接，以及連接的方式(fngsh)，可以分為：缺失、重復(fù)、倒位、易位這四種主要情況。共七十九頁（二）缺失(qu sh)及其遺傳效應(yīng) 缺失(Deletion)是由于染色體失去了某個帶有基因的片段。它有兩種形式：頂端(dngdun)缺失和中間缺失。共七十九頁（二）缺失(qu sh)及其遺傳效應(yīng)缺失的類型(lixng)頂端缺失中間缺失共七十九頁2. 缺失的細胞學(xué)效應(yīng)(xioyng)配對缺失環(huán)共七十九頁共七十九頁3. 缺失的遺傳學(xué)效應(yīng)成活困難性狀丟失(dis)性狀異常擬顯性共七十九頁（三）重復(fù)及其遺傳(ychun)效應(yīng) 1. 定義(dngy)： 重復(fù)(duplication)是指細胞的

3、染色體中存在兩段或兩段以上的相同片段。通常是由于同源染色體間發(fā)生非對等交換而產(chǎn)生的。共七十九頁共七十九頁（三）重復(fù)及其遺傳(ychun)效應(yīng)2. 細胞學(xué)特征(tzhng)重復(fù)屈曲重復(fù)環(huán)共七十九頁3.重復(fù)(chngf)的遺傳學(xué)特征重復(fù)的劑量效應(yīng) 位置效應(yīng)共七十九頁（四）倒位（inversion)1.定義：倒位是染色體片段(pin dun)倒轉(zhuǎn)180度，造成染色體內(nèi)的重新排列。倒位發(fā)生于減數(shù)分裂的細線期。共七十九頁2. 倒位的形成(xngchng)機理共七十九頁3.倒位的種類(zhngli)共七十九頁4.倒位的細胞學(xué)效應(yīng)(xioyng)共七十九頁共七十九頁5. 倒位的遺傳學(xué)效應(yīng)(xioyng)共七

4、十九頁（五）異位(y wi)(translocation)1. 定義：一條染色體的一端搭到另一條非同源(tn yun)染色體上去，叫做易位，如果兩條非同源(tn yun)染色體互相交換染色體片段，叫做相互易位。共七十九頁2. 易位的細胞學(xué)特征(tzhng)共七十九頁3. 遺傳學(xué)效應(yīng)(xioyng)減低連鎖基因的重組率改變基因連鎖關(guān)系共七十九頁4.異位(y wi)的測定：細胞學(xué)鑒定遺傳學(xué)測定共七十九頁（六）染色體結(jié)構(gòu)(jigu)變異的應(yīng)用基因定位(dngwi)改良作物品種創(chuàng)造不育系雙雜合保持系共七十九頁（七）染色體結(jié)構(gòu)(jigu)變異的誘發(fā)輻射誘變(yu bin)化學(xué)誘變其他因素誘變共七十九頁共

5、七十九頁共七十九頁二、染色體數(shù)目(shm)的改變（一）染色體組的概念染色體組（Genome） 是指二倍體生物(shngw)配子中所具有的全部染色體，記為X。各染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和連鎖基因構(gòu)成一個完整體系。共七十九頁單倍體 (X)：只含有一個染色體組的生物體。單元體 （n）：特指(t zh)有性繁殖生物的配子體世代。共七十九頁（二）染色體數(shù)目變異(biny)類型1.整倍體（euploid)2.非整倍體（aneuploid）共七十九頁1.整倍體（euploid)單倍體(monoploid)二倍體(diploid)多倍體(polyploid) 三倍體 四倍體 六倍體共七十九頁同源(tn yun)多倍體

6、（autoploid）異源多倍體（alloploid）共七十九頁同源(tn yun)多倍體形成途徑四倍體二倍體正常(zhngchng)減數(shù)分裂異常減數(shù)分裂加倍共七十九頁同源多倍體的特點：巨大性生理生化代謝改變減數(shù)分裂不正常（次級(c j)聯(lián)會）染色體隨機分離比出現(xiàn)變化共七十九頁異源多倍體形成(xngchng)途徑加倍(ji bi)減數(shù)分裂異常共七十九頁邱園報春(bo chn)形成示意圖共七十九頁異源多倍體的特點偶數(shù)(u sh)異源多倍體奇數(shù)異源多倍體共七十九頁多倍體的誘發(fā)自然(zrn)誘發(fā)人工誘發(fā) 秋水仙素共七十九頁人工多倍體的應(yīng)用克服(kf)遠緣雜交的不育性克服遠緣雜交不結(jié)實培育新品系共七十

7、九頁2.非整倍體（aneuploid）單 體: （2n-1）缺 體: (2n-2)雙單體(dn t): (2n-1-1)三 體: (2n+1)四 體: (2n+2)雙三體: (2n+1+1)共七十九頁非整倍體的應(yīng)用(yngyng)共七十九頁3.單倍體（monoploid） 在二倍體植物中，配子體階段只含有一個染色體組，在有些情況下，雌配子或雄配子可以長成完整(wnzhng)的植物體，這樣的植物體稱為單倍體。共七十九頁單倍體植物的特點：矮小(ixio)性不育性全顯性共七十九頁 單倍體植株同二倍體相比它的所有器官都發(fā)育得很弱小，從而使整個植株矮小(ixio)。由于只有一套染色體，在減數(shù)分裂時，無聯(lián)

8、會現(xiàn)象，減數(shù)分裂不正常，幾乎完全不結(jié)實； 但由于只有一套基因，即只有兩個等位基因中的一個，因而所有隱性性狀都可以得到直接的表現(xiàn)，而不被顯性基因所掩蓋。共七十九頁 另一方面，把單倍體加倍成二倍體是很容易(rngy)的，一旦加倍成功就變成一個可以真實遺傳的純合二倍體。我們知道用常規(guī)方法育成一個純合二倍體往往要經(jīng)若干年的連續(xù)自交才能成功，而單倍體育種則是提供純合二倍體的捷徑共七十九頁單倍體的應(yīng)用培育基因型純和的品系，縮短育種年限研究基因的作用(zuyng)；研究不同染色體組間的作用。共七十九頁三、基因突變(j yn t bin)（一）突變的一般概念 遺傳性狀飛躍式的間斷的變異現(xiàn)象稱為(chn wi)

9、突變。 廣義的突變可以包括能改變表現(xiàn)型的任何遺傳物質(zhì)的改變，其中主要是染色體和基因的突變。狹義的突變一般是專指基因突變而言。共七十九頁（二）突變的意義 只有基因(jyn)突變才產(chǎn)生了新的等位基因(jyn)，成為自然選擇的對象，成為生物進化的重要源泉，為生物進化以及新品種的創(chuàng)造提供了豐富資源。它也為遺傳學(xué)工作者提供了一種比較基因(jyn)狀態(tài)的工作，只有通過這種比較，才能了解基因(jyn)結(jié)構(gòu)和功能的內(nèi)幕。共七十九頁自發(fā)突變： 在沒有特設(shè)的誘變條件下，由外界環(huán)境條件的自然作用或者由生物體內(nèi)的生理和生化變化而發(fā)生的突變稱為自發(fā)突變。2、誘發(fā)(yuf)突變：在專門的誘變因素（電離輻射、化學(xué)藥品、高溫

10、等）影響下發(fā)生的突變稱為誘發(fā)突變。（三）突變(tbin)的種類共七十九頁性細胞突變與體細胞突變 在細胞的發(fā)育周期中，突變可以發(fā)生在任何一個階段(jidun)、任何一個細胞內(nèi)。凡是在性原始細胞和成熟的性細胞內(nèi)發(fā)生的突變稱為性細胞突變，而在體細胞內(nèi)發(fā)生的突變稱為體細胞突變。共七十九頁顯性突變(tbin)與隱性突變(tbin) A a共七十九頁 如顯性突變發(fā)生在性細胞中，它可以在后代中立即表現(xiàn)；如是(r sh)隱性突變或下位突變，則他們的影響被掩蓋。要到突變基因處于純合狀態(tài)時才能表現(xiàn)出來。共七十九頁 如突變發(fā)生在體細胞中，只有(zhyu)顯性突變或處于純合狀態(tài)的隱性突變才能表現(xiàn)出來。這種表現(xiàn)往往使個

11、體表現(xiàn)鑲嵌現(xiàn)象。鑲嵌的程度根據(jù)突變發(fā)生時有機體的發(fā)育時期而不同，突變發(fā)生愈早，則變異部分愈大；反之，則變異部分愈小。共七十九頁 在只通過有性途徑進行繁殖，而且性原始細胞早期已經(jīng)分化的生物中，體細胞突變在進化上沒有作用，對于(duy)選種也沒有價值。但對于(duy)能進行無性繁殖的生物來說。體細胞突變有重要的意義。因為這些類型能由體細胞組織發(fā)育成完整的新個體。共七十九頁大突變(tbin)和微突變(tbin) AA BB CC DD EE FF aa bb cc dd ee ff共七十九頁易變基因(jyn)與增變基因(jyn) 一般的基因(jyn)比較穩(wěn)定，不易發(fā)生改變。但是也有一些基因(jyn)

12、非常容易發(fā)生突變，一直是具有它們的個體成為突變與未突變基因(jyn)的鑲嵌合體。這種極端易變的基因(jyn)稱為易變基因。 有些基因或染色體的某個節(jié)段，影響到其它基因的穩(wěn)定性，使它們加速了突變。這些促進突變的基因稱增變基因。共七十九頁（四）基因突變的一般(ybn)特征1、突變的重復(fù)性：2、突變的可逆性：3、突變的多方向性：4、突變的有害性和有利(yul)性：5、突變的平行性：6、大突變和微突變。共七十九頁1、突變的重復(fù)性： 同種生物不同個體(gt)間獨立的產(chǎn)生相同的突變稱為突變的重復(fù)性。許多實驗證明突變是可以多次重復(fù)發(fā)生的，因此基因才有一定的突變頻率。共七十九頁突變頻率： 突變(tbin)在群

13、體中發(fā)生的機率。通常用%表示。共七十九頁2、突變的可逆性： 一般來講，一個物種(wzhng)的野生基因變成突變基因時，稱為正突變；反之，稱為反突變或回復(fù)突變。因此，突變的過程與許多生物化學(xué)過程一樣是可逆的。A a共七十九頁3、突變(tbin)的多方向性： 基因突變的方向是不定的，它可以向不同的方向進行。 a1A a2 a1A a2 a3 共七十九頁3、突變(tbin)的多方向性： 基因突變的方向是不定的，它可以向不同的方向進行。 a1A a2 a1A a2 a3 共七十九頁3、突變的多方向性： 基因突變的方向是不定(bdng)的，它可以向不同的方向進行。 a1A a2 a1A a2 a3 共七

14、十九頁復(fù)等位基因 群體中等位的基因(jyn)位點上存在兩種以上的形式。兩種以上的基因(jyn)形式構(gòu)成復(fù)等位基因(jyn)。A1 A2 A3 a1 a2 a3共七十九頁A1 A1 A1 A2 A2 A2 A1 A3 A2A3 A3 A3 A1 A2 A3 共七十九頁復(fù)等位基因 群體中等位的基因位點上存在(cnzi)兩種以上的形式。兩種以上的基因形式構(gòu)成復(fù)等位基因。A1 A2 A3 a1 a2 a3共七十九頁4、突變的有害性和有利性： 白化現(xiàn)象(xinxing) 重瓣化現(xiàn)象 不育現(xiàn)象 產(chǎn)量變化共七十九頁5、突變的平行性： 凡是親緣關(guān)系相近的物種(wzhng)，經(jīng)常發(fā)生相似的基因突變，稱為平行突變

15、。共七十九頁共七十九頁突變(tbin)的測定方法測定突變(tbin)是以下述的特點為前提的：突變體通常不具備過渡形態(tài),而且所有突變體都能在后代中繁殖，并依靠一定的分離比例表現(xiàn)出來。假定二倍體同源染色體的成對基因位點上只有一個基因發(fā)生了突變。共七十九頁P ddF1 Dd F2 1DD : 2Dd : 1 dd F3 1DD : 2Dd : 1 dd顯性突變(tbin)的測定方法共七十九頁隱性突變(tbin)的測定方法P DDF1 Dd F2 1DD : 2Dd : 1 dd 共七十九頁作業(yè)(zuy)試比較下列概念：重復(fù)和缺失到位(do wi)和異位同源多倍體和異源多倍體單倍體和單元體性狀變異和基因突變共七十九頁課程(kchng)論文自然界生物體產(chǎn)生可遺傳變異的途徑(tjng)；觀賞植物觀賞性狀的遺傳機理。共七十九頁內(nèi)容摘要第七章 遺傳物質(zhì)的改變。它有兩種形式：頂端缺失和中間缺失。重復(fù)(duplication)是指細胞的染色體中存在兩段或兩段以上的相同片段。1.定義：倒位