園林植物遺傳學(xué)基礎(chǔ)

園林植物遺傳學(xué)基礎(chǔ)第一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五第一章園林植物遺傳學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)一、細(xì)胞的構(gòu)造

（一）、細(xì)胞膜

主要功能是主動(dòng)而有選擇地通透某些物質(zhì)，同時(shí)是生化反應(yīng)的重要場(chǎng)所。（二）、細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中線粒體、質(zhì)體、核糖體等細(xì)胞器具有重要的遺傳功能。

第二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

（三）、細(xì)胞核

細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)集聚的主要場(chǎng)所，核內(nèi)染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體。染色質(zhì)：在尚未分裂的核中，能被堿性染料染色的、纖絲狀的網(wǎng)狀物質(zhì)。染色體：在細(xì)胞分裂中，染色質(zhì)卷縮成為一定數(shù)目和形態(tài)的結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂過(guò)程中所表現(xiàn)的不同形態(tài)。第三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目

（一）、染色體形態(tài)

在細(xì)胞分裂中期，一個(gè)完整的染色體包括以下幾部分

隨體次縊痕

長(zhǎng)臂短臂主縊痕著絲點(diǎn)

根據(jù)著絲點(diǎn)位置的不同，可分為中部（M）、近中（SM）、近端（ST）和端部（T）著絲點(diǎn)染色體。著絲點(diǎn)著生的位置不同，在細(xì)胞分裂后期，染色體可形成V形、L形、棒狀、粒狀等不同形態(tài)。

第四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

（二）、染色體結(jié)構(gòu)

染色體在細(xì)胞分裂間期呈纖絲狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)絲由DNA長(zhǎng)鏈按一定距離盤繞在組蛋白小體上構(gòu)成。

細(xì)胞分裂期間，染色質(zhì)絲開(kāi)始反復(fù)的螺旋化折疊，到細(xì)胞分裂中期縮到最粗最短。染色體的化學(xué)組成:DNA（1）染色體PROTEIN(1.5~2.5)組蛋白(1)RNA(0.05)非組蛋白(0.5~1.5)第五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（三）、染色體數(shù)目

各種生物染色體數(shù)都是恒定的，在體細(xì)胞中成雙，性細(xì)胞（配子）中成單，分別用2n和n表示。

形態(tài)、結(jié)構(gòu)相同、遺傳功能相似的成對(duì)染色體稱同源染色體，否則為非同源染色體。確定染色體的數(shù)目和形態(tài)－－核（組）型分析，對(duì)于鑒定系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中物種間的親緣關(guān)系、植物近緣類型的分類等常具有重要意義。第六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五種類染色體數(shù)種類染色體數(shù)翠菊2n＝18一串紅2n＝32矮牽牛2n＝2x，4x，5x＝14，28，35菊花2n＝2x，4x，6x，8x，10x＝18，36，54，72，90芍藥2n＝10金魚草2n＝2x，4x＝16，32大麗花2n＝16唐菖蒲2n＝30百合2n＝24月季2n＝2x，3x，4x，5x，6x，8x＝14，21，28，35，42，56朱頂紅2n＝22雞冠花2n＝36仙客來(lái)2n＝48，96郁金香2n＝2x，3x，4x＝24，36，48荷花2n＝16香石竹2n＝30茶花2n＝30牡丹2n＝10，25第七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、細(xì)胞分裂（一）、有絲分裂

有絲分裂是體細(xì)胞最主要的分裂方式。

1.間期

是細(xì)胞分裂的準(zhǔn)備階段，染色體進(jìn)行復(fù)制。

2.前期

核仁核膜開(kāi)始模糊，染色質(zhì)絲逐漸收縮。

3.中期

核仁核膜消失，紡錘體清晰可見(jiàn)，染色體縮到最粗最短。

4.后期

每個(gè)染色體的著絲點(diǎn)分裂為二，同一染色體的二條染色單體隨著紡錘絲的收縮分別移向兩極。

5.末期

染色體又變得松散細(xì)長(zhǎng)，在兩極圍繞染色體出現(xiàn)新的核膜核仁，接著細(xì)胞質(zhì)分裂，形成二個(gè)子細(xì)胞，進(jìn)入下一輪間期狀態(tài)。第八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（二）、減數(shù)分裂

減數(shù)分裂是性母細(xì)胞成熟形成配子時(shí)發(fā)生的一種特殊的有絲分裂。整個(gè)減數(shù)分裂過(guò)程包括兩次分裂，分裂結(jié)束后形成四個(gè)染色體數(shù)目減半的子細(xì)胞。第一次分裂（I）：1.前期I：又可分為以下5個(gè)時(shí)期：

（1）細(xì)線期：核內(nèi)染色體細(xì)長(zhǎng)如線。染色體已復(fù)制，但著絲點(diǎn)仍為一個(gè)。（2）偶線期：各同源染色體分別配對(duì)，開(kāi)始聯(lián)會(huì)，聯(lián)會(huì)的一對(duì)同源染色體叫二價(jià)體。（3）粗線期：二價(jià)體逐漸縮短加粗，每二價(jià)體有四條染色單體，也稱四合體。此時(shí)，二價(jià)體中相鄰的兩條非姊妹染色單體會(huì)發(fā)生片斷交換。

第九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

（4）雙線期：二價(jià)體繼續(xù)縮短變粗，因非姊妹染色單體相互排斥而松解，但有交叉相連。（5）終變期：染色體變得最粗短，前期I終止。

2.中期I：核仁核膜消失，紡錘體出現(xiàn)，紡錘絲與各染色體的著絲點(diǎn)相連。

3.后期I：紡錘絲收縮，二價(jià)體的兩條同源染色體被分別拉向兩極，實(shí)現(xiàn)了2n數(shù)目的減半。

4.末期I：染色體到達(dá)兩極后逐漸松散變細(xì)，形成二個(gè)子細(xì)胞。叫二分體或二分孢子，稍后進(jìn)入第二次分裂。第二次分裂（）：與有絲分裂十分相似，也分前、中、后、末四個(gè)時(shí)期，最終形成四個(gè)子細(xì)胞，叫四分體或四分孢子。第十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

染色體周史孢子體（2n)配子體(n)減數(shù)分裂交配合子體(2n)有絲分裂第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

（三）、有絲分裂與減數(shù)分裂的異同

有絲分裂減數(shù)分裂

體細(xì)胞分裂性母細(xì)胞分裂

不聯(lián)會(huì)同源染色體兩兩聯(lián)會(huì)一次分裂，形成二個(gè)子細(xì)胞二次分裂，形成四個(gè)子細(xì)胞子細(xì)胞染色體數(shù)目不變子細(xì)胞染色體數(shù)減半

意義：維持個(gè)體的正常生長(zhǎng)發(fā)育保證物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性確保無(wú)性繁殖下的遺傳穩(wěn)定性

為變異提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)

第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五第二節(jié)遺傳變異和環(huán)境一、遺傳和變異遺傳（Heridity)

有性繁殖過(guò)程中親代與子代以及子代不同個(gè)體之間的相似性。變異（Variation)

同種生物親代與子代間以及不同個(gè)體間的差異稱為變異。第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、遺傳和環(huán)境基因型（genotype）

指生物體遺傳物質(zhì)的總和，這些物質(zhì)具有與特殊環(huán)境因素發(fā)生特殊反應(yīng)的能力，使生物體具有發(fā)育成特定性狀的潛在能力。表現(xiàn)型（phynotype）

生物體的遺傳物質(zhì)在環(huán)境條件的作用下發(fā)育成具體的性狀，稱為表現(xiàn)型。第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五個(gè)體發(fā)育表現(xiàn)型基因型外界環(huán)境條件作用（可能性、內(nèi)因、本質(zhì)）（現(xiàn)實(shí)性、結(jié)果、現(xiàn)象）（外因）第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五表型模寫(phynocopy)

：

環(huán)境條件的改變所引起的表型變異與某些基因引起的變化相似的現(xiàn)象，有時(shí)亦稱為飾變。研究的意義?（1）何時(shí)出現(xiàn)？（2）如何出現(xiàn)？第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、變異的類型

1.遺傳的變異（1）基因的重組和互作（2）基因分子結(jié)構(gòu)的改變（3）染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變化（4）細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的改變

2.不遺傳的變異第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五3.如何區(qū)分和研究?jī)深愖儺悾?）環(huán)境條件一致；（2）遺傳基礎(chǔ)一致。第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五第三節(jié)遺傳的基本規(guī)律一、分離定律二、自由組合定律三、連鎖與交換第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、分離定律（一）.史前遺傳學(xué)的缺陷沒(méi)有充足的現(xiàn)實(shí)依據(jù)沒(méi)有完整的理論體系沒(méi)有有效的實(shí)驗(yàn)手段沒(méi)有明確的數(shù)量關(guān)系第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（二）.孟德?tīng)柕脑囼?yàn)1.孟德?tīng)柕倪x材孟德?tīng)査玫牟牧希?--豌豆，菜豆，玉米，紫茉莉，水楊梅，山柳菊，毛蕊花，金魚草，耬斗菜，鼠類，蜜蜂等選擇豌豆的理由穩(wěn)定的，可以區(qū)分的性狀。自花（閉花）授粉，沒(méi)有外界花粉的污染；人工授粉也能結(jié)實(shí)。豌豆第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2.顯性性狀（dominantcharacter)和隱性性狀（recessivecharacter)

具有一對(duì)相對(duì)性狀的純合親本進(jìn)行雜交,子一代為雜合體,相應(yīng)的等位基因中其中一個(gè)對(duì)表現(xiàn)出的性狀有明顯影響.另一個(gè)則暫時(shí)不表現(xiàn).表現(xiàn)出的那個(gè)親本的性狀為顯性性狀.未表現(xiàn)出來(lái)的性狀叫隱性性狀

第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五分離現(xiàn)象(segregationphenomenon)*顆粒假說(shuō)(paticulateinberitance)：代表一對(duì)相對(duì)性狀(如紅花對(duì)白花)的遺傳因子在同一個(gè)體內(nèi)各別存在，而互不沾染，不相混合。第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五其它性狀的實(shí)驗(yàn)七對(duì)性狀雜交圖七對(duì)性狀統(tǒng)計(jì)表第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（三）.孟德?tīng)柤僬f(shuō)1.性狀是由獨(dú)立的遺傳因子決定的；2.遺傳因子在體細(xì)胞中成對(duì)存在，有顯隱性關(guān)系；3.成對(duì)的遺傳因子形成配子時(shí)分離，在性細(xì)胞中只含成對(duì)因子一個(gè)；4.配子形成合子時(shí)機(jī)率均等。第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（四）.孟德?tīng)柤僬f(shuō)中的重要概念基因型和表現(xiàn)型顯性基因和隱性基因等位基因和非等位基因純合子與雜合子回交和測(cè)交第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（五）.分離假說(shuō)的驗(yàn)證

*分離定律的實(shí)質(zhì)測(cè)交法自交法花粉測(cè)定法*孟德?tīng)柗▌t的普遍性第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（六）.分離律實(shí)現(xiàn)的條件1二倍體2減數(shù)分裂正常3配子形成合子機(jī)率均等4合子發(fā)育正常5分析的群體足夠大第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（七）.孟德?tīng)柕呢暙I(xiàn)

1統(tǒng)計(jì)關(guān)系

2雜交試驗(yàn)

3因子假說(shuō)第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、自由組合定律（一）兩對(duì)性狀的自由組合第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（二）、自由組合定律孟德?tīng)栐诜蛛x定律的基礎(chǔ)上，提出自由組合假說(shuō)，后稱自由組合定律，其要點(diǎn)有：1.不同對(duì)基因在遺傳中，各自獨(dú)立分配到配子中去，并不因其它基因的存在而受到干擾。2.非同源染色體上的非等位基因進(jìn)入同一配子時(shí)是自由組合的。3.雌雄配子的結(jié)合也是隨機(jī)的。第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（三）、自由組合現(xiàn)象的解釋在獨(dú)立遺傳中，多對(duì)基因共同遺傳形成配子時(shí)，成對(duì)基因彼此分離，不成對(duì)基因自由組合，形成比例相等的配子。第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五（四）、自由組合定律的驗(yàn)證

F1測(cè)交試驗(yàn)

YyRr×yyrr

配子YRYryRyryr測(cè)交后代預(yù)期結(jié)果基因型表現(xiàn)型比率YyRrYyrryyRryyrr黃圓黃皺綠圓綠皺1：1：1：1實(shí)際結(jié)果YyRr×yyrryyrr×YyRr3127262624222526第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、連鎖遺傳定律（一）、連鎖遺傳現(xiàn)象1.相引組一親本兩性狀顯性，另一親本兩性狀隱性的雜交組合叫相引組。

P紫花長(zhǎng)花粉（PPLL）×紅花圓花粉（ppll）↓F1紫花長(zhǎng)花粉（PpLl）↓F2紫長(zhǎng)P-L-紫圓P-ll紅長(zhǎng)ppL-紅圓ppll

實(shí)際數(shù)48313903931338比例0.690.060.060.19

理論數(shù)3910.51303.51303.5434.5(按9:3:3:1)

第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

將上述試驗(yàn)的F2按一對(duì)相對(duì)性狀歸類：紫：紅＝(4831＋390）：(393＋1338)≈3：1

長(zhǎng)：圓＝(4831＋393）：(390＋1338)≈3：1

顯隱性之比符合3:1，即符合分離定律，但與自由組合定律不符。與理論數(shù)相比，在F2中表現(xiàn)親本組合數(shù)多，新組合數(shù)少的現(xiàn)象叫連鎖遺傳。

第三十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2.相斥組兩親本各帶一個(gè)顯隱性性狀的雜交組合叫相斥組。

P紫花圓花粉（PPll）×紅花長(zhǎng)花粉（ppLL）↓F1

紫花長(zhǎng)花粉（PpLl）↓

F2

紫長(zhǎng)P-L-紫圓P-ll紅長(zhǎng)ppL-紅圓ppll

實(shí)際數(shù)22695971

比例0.540.230.230.002

理論數(shù)235.878.578.526.2(按9:3:3:1)第三十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五(二)、連鎖遺傳的解釋和驗(yàn)證

1.連鎖遺傳現(xiàn)象的解釋

F2不符合自由組合定律，可能是F1形成的四種配子比例不等。

2.連鎖遺傳的驗(yàn)證

1.相引組

2.相斥組

經(jīng)測(cè)交試驗(yàn)，證實(shí)無(wú)論是相引組還是相斥組，F(xiàn)1形成兩種親本型配子遠(yuǎn)多于兩種新組合型配子。第三十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五(三)、連鎖和交換的遺傳機(jī)理

1.完全連鎖和不完全連鎖

具有連鎖關(guān)系的基因，就是位于同一染色體上的非等位基因。它們?cè)跍p數(shù)分裂時(shí)，隨染色體進(jìn)入同一配子。若F2四種表現(xiàn)型中兩種親本類型多，兩種重組類型少，叫不完全連鎖；若F2只有兩種親本表現(xiàn)型，則為完全連鎖。第三十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，編輯于2023年，星期五

2.完全連鎖遺傳過(guò)程PAB