《植物育种学》PPT课件.ppt

Chapter3 GeneticandCytogeneticStructureofPlants植物的遗传和细胞遗传体系 Contents主要内容 SexualReproduction有性生殖GeneticMaterials遗传物质CellDivision MitosisandMeiosis细胞分裂 有丝分裂与减数分裂GameteProduciton配子形成MendelianInheritance孟德尔遗传Polyploidy多倍性ChangesinChromosomeNumber染色体数目的变化Cytoplasmic Non mendelian Inheritance细胞质 非孟德尔遗传 遗传 1SexualReproduction有性生殖 Gametophyticandsporophyticgenerationofplant植物的配子体世代和孢子体世代Gametophyticgeneration 配子体世代 减数分裂 产生遗传组成正好为母细胞一半的雌雄性细胞Sporophyticgeneration 孢子体世代 有丝分裂 子细胞有与母细胞相同的遗传组成Asexual orvegetativereproduction 无性或营养生殖是有性生殖的替代方式 2GeneticMaterials遗传物质 GeneticmaterialsofplantconsistofDNA RNAandprotein植物的遗传物质包括三个基本成分 DNA RNA和蛋白质DNA 双螺旋 半保留复制RNA 信使RNA messengerRNA mRNA 基因表达过程中的遗传信息传递转移RNA tranferRNA tRNA 遗传信息传递过程中的桥梁tRNA的功能是携带符合要求的氨基酸核糖体RNA ribosomalRNA rRNA 核糖体的组成部分微小RNA microRNA miRNA 一类内源性的具有调控功能的非编码RNA小核RNA smallnuclearRNA snRNA 是真核生物转录后加工过程中RNA剪接体 spilceosome 的主要成分 C Protein蛋白质 根据mRNA的遗传信息 由tRNA携带的二十种氨基酸在核糖体上进行组装 3 CellDivision Mitosis mai t sis andMeiosis mai usis 细胞分裂 有丝分裂与减数分裂 Mitosis有丝分裂Interphase间期 G1 S G2Prophase前期 Metaphase中期 C Anaphase 后期 着丝粒分开 两个染色单体分别由纺锤丝牵引移向两极D Telophase 末期 两极的子染色体分别展开并转变为染色质 Meiosis减数分裂A 前期I 5个时期 细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期中期I 核仁 核膜消失 出现纺锤体后期I 各二价体拉向两极 减数末期I 染色体变细 形成2个子核 胞质为2B 前期 2个染色单体由着丝点连在一起中期 着丝点排在赤道板上 开始分裂后期 着丝点一分为二 拉向两极末期 形成2个子核 胞质为2两次分裂形成4分体 tetrad 2n n 4GameteProduction配子形成 Microsporogenesis malegameteproduction pollen 小孢子发生 雄配子形成 花粉 Megasporogenesis femalegameteproduction eggs 大孢子发生 雌配子形成 卵 Xenia influenceofpollengenesontheendosperm花粉直感 花粉基因对胚乳的影响 5MendelianInheritance孟德尔遗传 IndependentAssortment 独立分配 每个性状独立地分离LinkedGenes 连锁基因 同一条染色体上的基因可能连锁在一起而作为一个单元共同传递 Crossingover 交换 其频率根据基因间距离的不同而不同ChromosomeMapping 染色体作图 根据交换频率确定基因在染色体上的位置 Changesinchromosomestructure 染色体结构的变化 断裂后的染色体末端不能像原来那样连接 A normal正常B duplication重复C deficiency缺失D translocation易位E inversion倒位 GeneInteraction Mendelsegregationratios 9 3 3 1 weremodifiedwhentwogenescontrolthesametrait基因互作 当两个基因控制同一个性状时 分离比例偏离孟德尔遗传Complementarygeneaction bothgenesmustbedominant 9 7 互补作用 两个基因必须同时为显性由两种基因互补 共同决定某一性状 当两者任缺一个 或都缺少则表现隐性性状 Additivegeneaction bothgenesaffectacharacterinthedominantstate 9 6 1 加性作用 两个基因均在显性状态时影响性状当两个显性基因同时存在时表现最为强烈 双隐性基因表现最弱 Duplicategeneaction bothgeneshavesimilarexpression 15 1 重复作用 两对基因的表现型相同 只有双隐性才表现不同 Epistasisgeneaction ageneismaskedbyanotherdominantorrecessivegene 13 3or9 3 4 上位作用 一个基因的作用被另一个显 隐性基因掩盖Inhibitinggeneaction ageneisinhibitedbyanotherirrelativedominantgene 13 3 抑制作用 一个基因的作用被另一个无关的显性基因抑制 Heterosis vigorincreaseinF1progeny杂种优势 F1代的生长势优于双亲Dominancetheory favorabledominantgenesaccumulateinF1显性理论 有益显性基因在F1中积累Overdominancetheory heterozygousgenotypeissuperiortothehomozygousgenotype超显性理论 杂合基因型优于纯合基因型Epistasistheory nonallelicgenesinteraction上位性理论 非等位基因间的互作Genechanges mutations occurringduringtheproductionofgametesorintheformationofsomaticcells基因变化 突变 在配子产生或体细胞形成过程中发生 ChangingChromosomeNumber染色体数目的变化DoublingChromosomeNumber colchicine 染色体数目加倍 加倍的染色体在细胞分裂时不分离HalvingtheNumberofChromosomeSets haploid 染色体数目减半 花药或花粉和子房培养 单倍体 6 Polyploidy多倍性 Concepts概念Genome Anentiresetofchromosomes n 基因组 一套完整的染色体 n Autoploids havethreeormorecopiesofthesamegenome同源多倍体 具有两个或多个相同的基因组Alloploids havethreeormoredifferentgenomes异源多倍体 具有两个或多个不同的基因组 EffectofPolyploidyonPhenotype多倍性对表型的影响Autopolyploid bigger lusher morevigorousandthickerleavesandlargerflowers同源多倍体 更大 多汁 旺盛 叶片更厚 花更大Allopolyploid partiallysterility 异源多倍体 部分不育 7 ChangesinChromosomeNumber染色体数目的变化 Euploids havinganexactmultipleofthehaploidnumber整倍体 具有单倍体的整数倍Aneuploids havingachromosomenumberotherthananexactmultiple非整倍体 染色体数目不是单倍体的整数倍Monosomic 2n 1 单体Doublemonosomic 2n 1 1 双单体Nullisomic 2n 2 缺体Trisomic 2n 1 三体Doubletrisomic 2n 1 1 双三体Tetrasomic 2n 2 四体 8 Cytoplasmic Non mendelian Inheritance细胞质 非孟德尔 遗传 Cytoplasmicinheritance controlledbycytoplasmicfactors nonchromosomal non Mendelian ormaternalinheritance细胞质遗传 由细胞质因子控制 非染色体 非孟德尔 母系遗传Cytoplasmicmalesterility controlledbymitochondri