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1、关于基因突变与染色体变异(2)第一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月第第7章章 染色体数目变异染色体数目变异第第1 1节节 概概 述述 第第2 2节节 整倍性变异整倍性变异 第第3 3节节 非整倍性变异非整倍性变异 第二张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月第第1 1节节 概概 述述 一一染色体组和基本染色体组染色体组和基本染色体组 二染色体数目变异的概念和分类二染色体数目变异的概念和分类 三整倍体三整倍体 四非整倍体四非整倍体 第三张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月染色体数目变异的发现染色体数目变异的发现1919世世 纪纪 9090年年 代代，H.de H.de V
2、riesVries在在 普普 通通 月月 见见 草草（Oenothern Oenothern LamarckianaLamarckiana）中中发发现现一一些些植植株株的的组组织织和和器器官官特特别别大大。19011901年年命命名名为为巨巨型型月月见见草草（Oe.gigasOe.gigas）。）。1907-19091907-1909年年发发现现，巨巨型型月月见见草草的的体体细细胞胞中中含含有有2828个个ChrChr，即，即2 2n=28n=28，而普通月见草而普通月见草2 2n=14n=14。ChrChr数数目目的的成成倍倍增增减减可可以以导导致致遗遗传传性性状状的的变变异异，个个别别Ch
3、rChr的增减也可以使遗传性状发生改变。的增减也可以使遗传性状发生改变。第四张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月一染色体组和基本染色体组一染色体组和基本染色体组 染色体组（染色体组（genomegenome）：gengene+chromose+chromosomeome genomegenome是生物配子中所有是生物配子中所有ChrChr的总称。的总称。体细胞中的体细胞中的ChrChr一半来自母本一半来自父本，一半来自母本一半来自父本，来自母本的一套来自母本的一套ChrChr称为一个称为一个genomegenome，来自，来自父本的也是一个父本的也是一个genomegenome。但是，
4、有些物种所携带的但是，有些物种所携带的ChrChr并非每一条都并非每一条都是生存所必不可少的。是生存所必不可少的。第五张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月二倍体二倍体二倍体物种，如玉米二倍体物种，如玉米2 2n=20n=20，水稻水稻2 2n=24n=24，大麦大麦2 2n=14 n=14 等，体细胞内含有两个等，体细胞内含有两个genomegenome。每个每个genomegenome都是由形态、结构和连锁基因群彼此不都是由形态、结构和连锁基因群彼此不同的若干个同的若干个ChrChr组成的完整而协调的遗传体系。组成的完整而协调的遗传体系。缺少或增加其中任何一个都会造成遗传上的不平衡，
5、缺少或增加其中任何一个都会造成遗传上的不平衡，从而导致对生物体不利的性状变异。从而导致对生物体不利的性状变异。这是二倍体这是二倍体genomegenome的基本特征。的基本特征。第六张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月二倍体二倍体 diploiddiploid genomegenome用用n n表示表示 n n既既是是genomegenome的的标标志志符符号号，也也是是配配子子中中ChrChr数目的代表。数目的代表。体细胞中的体细胞中的ChrChr数目用数目用2 2n n表示。表示。n/2nn/2n不代表不代表ChrChr的倍数性。的倍数性。第七张，PPT共一百二十页，创作于2022
6、年6月基本染色体组基本染色体组在在小小麦麦属属内内有有许许多多不不同同的的种种，各各个个种种的的染染色色体体数数是是不不同同的的。如：如：一粒小麦，一粒小麦，2 2n=14n=14，n=7n=7二粒小麦、圆锥小麦、提莫菲维小麦，二粒小麦、圆锥小麦、提莫菲维小麦，2 2n=28n=28，n=14n=14普通小麦，密穗小麦，普通小麦，密穗小麦，2 2n=42n=42，n=21n=21。这这三三种种类类型型之之间间ChrChr数数是是以以7 7为为基基数数变变化化的的，不不同同类类型型之之间间ChrChr的倍数性是不同的。的倍数性是不同的。ChrChr的倍数性，或者说物种的倍数性用的倍数性，或者说物
7、种的倍数性用x x表示表示。第八张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月基本染色体组基本染色体组小麦属的染色体基数小麦属的染色体基数x x7 7。2 2n=14n=14，n=7n=7的小麦种，其染色体组内含有的小麦种，其染色体组内含有7 7条条ChrChr，7 7个个ChrChr称为一个基本染色体组。称为一个基本染色体组。缺少或增加其中任何一个都会造成遗传不缺少或增加其中任何一个都会造成遗传不平衡，对生物体的生存不利。平衡，对生物体的生存不利。这是基本染色体组的特征这是基本染色体组的特征。第九张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月整倍体整倍体 euploideuploid2 2n=1
8、4=2xn=14=2x，n nx x1414，二倍体，二倍体(diploid)diploid)2n=4x=282n=4x=28，n=2x=14n=2x=14，四倍体四倍体(tetraploid)tetraploid)2n=6x=422n=6x=42，n=3x=21n=3x=21，六倍体六倍体(hexaploid)hexaploid)这这些些种种的的合合子子染染色色体体数数都都是是以以7 7为为基基础础成成倍倍增加的，称为整倍体增加的，称为整倍体。第十张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月多倍体多倍体 polyploidpolyploid三倍或三倍以上的整倍体三倍或三倍以上的整倍体。普通小
9、麦，普通小麦，2 2n=6x=42n=6x=42，六倍体，六倍体。玉米，玉米，2 2n=2x=20,n=2x=20,二倍体。二倍体。第十一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月双倍体和单倍体双倍体和单倍体ChrChr倍数为偶数的生物体称为倍数为偶数的生物体称为双倍体双倍体 （amphiploidamphiploid）；）；与与双双倍倍体体对对应应的的具具有有配配子子ChrChr数数的的生生物物体体称称为为单单倍倍体体（haploidhaploid）。对对二二倍倍体体生生物物2 2n=2xn=2x，双双倍倍体体就就是是二二倍倍体体，单单倍倍体体就就是是一一倍体。倍体。普通小麦普通小麦,2n
10、=6x,2n=6x2121，双倍体是六倍体；，双倍体是六倍体；它的单倍体实际上是一个三倍体，即它的单倍体实际上是一个三倍体，即n=3x=21n=3x=21。第十二张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月二染色体数目变异的概念和分类二染色体数目变异的概念和分类 染色体数目变异涉及的范围很广。染色体数目变异涉及的范围很广。正常情况下高等生物体细胞都是双倍体。正常情况下高等生物体细胞都是双倍体。在在此此基基础础上上，ChrChr增增加加或或减减少少，都都被被认认为为是是ChrChr数目的变异。数目的变异。第十三张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月整倍性变异和整倍性变异和非整倍性变异非整倍
11、性变异按按染染色色体体基基数数(x)x)成成倍倍增增加加或或减减少少的的变变异异称为整倍性变异。称为整倍性变异。个个别别或或少少数数染染色色体体的的增增减减，称称为为非非整整倍倍性变异。性变异。第十四张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月多倍体染色体组的组合示意图多倍体染色体组的组合示意图第十五张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月非整倍性变异非整倍性变异非非整整倍倍性性变变异异：有有个个别别染染色色体体的的增增加加或或减减少少的染色体数目变异称为非整倍性变异。的染色体数目变异称为非整倍性变异。非非整整倍倍体体（aneuploidaneuploid）：比比正正常常双双倍倍体体（2n
12、2n）增加或减少一条或几条）增加或减少一条或几条ChrChr的生物体的生物体。第十六张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月第第2节节 整倍体整倍体一、同源多倍体一、同源多倍体二、异源多倍体二、异源多倍体三、单倍体三、单倍体第十七张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源多倍体和异源多倍体同源多倍体和异源多倍体当所有的基本染色体组都来自同一物种的多倍体称为当所有的基本染色体组都来自同一物种的多倍体称为同源同源多倍体多倍体(autopolyploidautopolyploid)；染色体组来自不同物种的多倍体称为染色体组来自不同物种的多倍体称为异源多倍体异源多倍体(allopolyplo
13、id)allopolyploid)。第十八张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月一、同源多倍体一、同源多倍体基本染色体组来自同一物种的多倍体基本染色体组来自同一物种的多倍体称为同源多倍体称为同源多倍体(autopolyploidautopolyploid)。第十九张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源多倍体的形态特征：同源多倍体的形态特征：u 倍数越高，细胞体积、核体积越大，组织倍数越高，细胞体积、核体积越大，组织和器官也增大。和器官也增大。u 气孔增大，气孔数减少。气孔增大，气孔数减少。u 成熟期延迟。成熟期延迟。第二十张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月二倍体葡萄和
14、四倍体葡萄的比较二倍体葡萄和四倍体葡萄的比较第二十一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源多倍体自然出现的频率：同源多倍体自然出现的频率：多存在于植物中，动物中极少。多存在于植物中，动物中极少。多年生植物高于一年生植物。多年生植物高于一年生植物。自花授粉植物高于异花授粉植物。自花授粉植物高于异花授粉植物。无性繁殖植物高于有性繁殖植物。无性繁殖植物高于有性繁殖植物。第二十二张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源染色体组：同源染色体组：u在同源多倍体中，在同源多倍体中，ChrChr不是成对存在的，不是成对存在的，而是成组存在的。而是成组存在的。u由由3 3个或更多个同源个或更多
15、个同源ChrChr组成的一组组成的一组ChrChr称称为一个为一个同源染色体组同源染色体组或或同源组同源组。第二十三张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源多倍体的染色体联会和基因分离同源多倍体的染色体联会和基因分离u1 1对基因对基因A Aa au二倍体二倍体 AA Aa aaAA Aa aau同源三倍体同源三倍体 AAAAAA 三式三式 AAaAAa 复式复式 AaaAaa 单式单式 aaaaaa 零式零式u同源四倍体同源四倍体 AAAAAAAA 四式四式 AAAaAAAa 三式三式 AAaaAAaa 复式复式 AaaaAaaa 单式单式 aaaaaaaa 零式零式第二十四张，PP
16、T共一百二十页，创作于2022年6月同源染色体组的联会：同源染色体组的联会：u同源染色体组大多联会成多价体同源染色体组大多联会成多价体u局部联会局部联会u联会松弛，常常提前解离，造成染色体联会松弛，常常提前解离，造成染色体分离不均衡。分离不均衡。第二十五张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源三倍体的联会和分离：同源三倍体的联会和分离：u 每一个同源染色体组主要有两种联会方式：每一个同源染色体组主要有两种联会方式：联会成联会成联会成联会成u 2/1分离，或分离，或1/1分离分离第二十六张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源三倍体一个同源染色体组的联会同源三倍体一个同源染色体组
17、的联会同源三倍体减数分裂产物绝大部分是遗传不平衡的。同源三倍体减数分裂产物绝大部分是遗传不平衡的。第二十七张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月曼陀罗同源三倍体（曼陀罗同源三倍体（2n2n3x3x3636）的分离）的分离第二十八张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源三倍体是高度不育的。同源三倍体是高度不育的。u染色体分离紊乱染色体分离紊乱u高度不育高度不育u没有必要讨论其基因分离没有必要讨论其基因分离第二十九张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源三倍体的应用：同源三倍体的应用：u应用其不育性。应用其不育性。u无籽西瓜无籽西瓜第三十张，PPT共一百二十页，创作于2022
18、年6月同源四倍体的染色体联会和基因分离同源四倍体的染色体联会和基因分离u同源四倍体每一个同源染色体组有同源四倍体每一个同源染色体组有4 4个成员。个成员。u联会：联会：第三十一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源四倍体的联会和分离同源四倍体的联会和分离第三十二张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源四倍体产生的配子大部分是可育。同源四倍体产生的配子大部分是可育。u大多联会成大多联会成和和，2/22/2分离。分离。u玉米同源四倍体，玉米同源四倍体，2n2n4x4x404010 10，20/20 20/20 分离的分离的占占2/32/3。u自交后代中，自交后代中，2n2n40
19、50-60%40 50-60%，2n2n37373939、2n2n414147 30%47 30%2n47 2n47、2n37 2n37 比例很小比例很小第三十三张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源四倍体的基因分离：同源四倍体的基因分离：染色体随机分离染色体随机分离染色单体随机分离染色单体随机分离第三十四张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月染色体随机分离染色体随机分离random chromosome segregation基本假定：基本假定：1 1、2/22/2分离分离2 2、所研究的基因与着丝粒相距很近，其间、所研究的基因与着丝粒相距很近，其间不发生交换不发生交换基因随
20、染色体的分离而分离。基因随染色体的分离而分离。第三十五张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月同源四倍体的染色同源四倍体的染色体随机分离体随机分离以以AAAa为例：为例：测交测交 AAa Aaa1 1自交自交1AAAA 2AAAa 1Aaaa第三十六张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月第三十七张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月染色单体随机分离染色单体随机分离random chromatid segregationrandom chromatid segregation基本假定：基本假定：1 1、2/22/2分离分离2 2、所研究的基因与着丝粒相距较远，其间、所研究的基因与
21、着丝粒相距较远，其间可以发生交换可以发生交换第三十八张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月染色单体随机分离：染色单体随机分离：u基因型基因型AAAaAAAa，复制以后成为，复制以后成为AAAAAAaaAAAAAAaau每一个减数分裂产物获得每一个减数分裂产物获得8 8个染色单体中的两个，个染色单体中的两个，组合数为组合数为:C C8 82 28 8！/(8-2)/(8-2)！2!=87/2=282!=87/2=28AAAA的组合数的组合数C C6 62 26!/(6-2)!2!6!/(6-2)!2!1515AaAa组合数为组合数为C C6 61 1CC2 21 11212aaaa组合数为
22、组合数为C C2 22 21 1第三十九张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月染色单体随机分离产生染色单体随机分离产生aaaa配子配子u AAAaaa AAAaaa1512115121u出现了出现了1/281/28隐性纯合的隐性纯合的aaaa配子！配子！u自交：自交：（15AA12Aa1aa15AA12Aa1aa）2 2 225A225A4 4 360A360A3 3a 174Aa 174A2 2a a2 2 24Aa 24Aa3 3 1a 1a4 4 783A1a783A1a第四十张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月第四十一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月二、异源多
23、倍体二、异源多倍体染色体组来自不同物种的多倍体称为染色体组来自不同物种的多倍体称为异异源多倍体源多倍体(allopolyploid)allopolyploid)。第四十二张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月异源多倍体的地位异源多倍体的地位：l在显花植物中，多倍体的比重与进化程度密切相关。在显花植物中，多倍体的比重与进化程度密切相关。lDarlingtonDarlington等，等，19551955年：年：裸子植物中裸子植物中 13%13%的种是多倍体的种是多倍体 双子叶植物双子叶植物 42.8%42.8%单子叶植物单子叶植物 68.6%68.6%l分类地位越高，多倍体所占的比重越大。分
24、类地位越高，多倍体所占的比重越大。l禾本科禾本科(Gramineae)Gramineae)中有中有64%64%的种是多倍体，竹亚科的种是多倍体，竹亚科（BombazineBombazine）中）中100%100%是多倍体是多倍体l龙舌兰科龙舌兰科(AgaaceaeAgaaceae)100%)100%是多倍体是多倍体第四十三张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月植物中多倍体的比重与其生长环境有密切关系：植物中多倍体的比重与其生长环境有密切关系：lA.Love A.Love 和和 D.LoveD.Love（19491949）：）：l亚非丁布克亚非丁布克 17170 0N N 单子叶植物中多倍
25、体占单子叶植物中多倍体占 67.0%67.0%双子叶中双子叶中 31.1%31.1%l美国美国 50500 0-60-600 0N N 单子叶植物中多倍体占单子叶植物中多倍体占 75%75%双子叶中双子叶中 49.8%49.8%l斯匹次卑尔群岛斯匹次卑尔群岛77770 0N-81N-810 0N N 单子叶植物中多倍体占单子叶植物中多倍体占 95%95%双子叶中双子叶中 61.4%61.4%lReese(1958)Reese(1958)和和 Gatl shalk(1967)Gatl shalk(1967)等：等：从撒哈啦北部经欧洲到格陵兰岛北部，多倍体由从撒哈啦北部经欧洲到格陵兰岛北部，多倍体
26、由37.8%37.8%增加到增加到85.9%85.9%。第四十四张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月在栽培植物中，多倍体种更为常见在栽培植物中，多倍体种更为常见 第四十五张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月异源多倍体的分类：异源多倍体的分类：u染色体组异源多倍体：染色体组异源多倍体：genome来自不同的祖先物种，相互之间来自不同的祖先物种，相互之间没有亲缘关系。没有亲缘关系。u节段异源多倍体（部分异源多倍体）：节段异源多倍体（部分异源多倍体）：genome之间有部分的亲缘关系。之间有部分的亲缘关系。第四十六张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月偶倍数的异源多倍体偶倍数的
27、异源多倍体l 同源染色体都成对存在。同源染色体都成对存在。l 减数分裂正常。减数分裂正常。第四十七张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月普通烟草普通烟草 Nicotiana tobaccumNicotiana tobaccum l2n2n4x4xTTSSTTSS48482424l祖先种：祖先种：l拟茸毛烟草拟茸毛烟草 N.tomentosiformisN.tomentosiformis 2n 2n2x2xTTTT24241212l美花烟草美花烟草 N.sylvestrisN.sylvestris 2n 2n2x2xSSSS24241212l减数分裂、育性完全正常。减数分裂、育性完全正常。
28、l属于染色体组异源多倍体，又称为双二倍体属于染色体组异源多倍体，又称为双二倍体（amphidiploidamphidiploid）。）。第四十八张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月普通小麦普通小麦 Triticum aestivumTriticum aestivum u2n2n6x6xAABBDDAABBDD42422121u祖先种：祖先种：栽培一粒小麦（栽培一粒小麦（T.monococcumT.monococcum）2n2n2x2xAAAA141477 斯卑尔脱山羊草（斯卑尔脱山羊草（Aegilops speltoidesAegilops speltoides）2n2n2x2xBBB
29、B141477方穗山羊草（方穗山羊草（Ae.squarrosaAe.squarrosa）2n2n2x2xDDDD141477 第四十九张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月普通小麦是部分异源多倍体：普通小麦是部分异源多倍体：p A A、B B、D D之间有部分同源关系，在遗传之间有部分同源关系，在遗传功能上具有部分补偿作用。功能上具有部分补偿作用。p 但是，减数分裂正常。但是，减数分裂正常。p 部分同源染色体之间的配对由少数基因部分同源染色体之间的配对由少数基因控制。控制。第五十张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月第五十一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月多倍体的形成途
30、径多倍体的形成途径1 1、种间杂种在减数分裂时偶尔形成包含全种间杂种在减数分裂时偶尔形成包含全部染色体的配子，部染色体的配子，未减数的配子受精接未减数的配子受精接合。合。2 2、体细胞染色体加倍。、体细胞染色体加倍。第五十二张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月多倍体的应用多倍体的应用1 1、克服远缘杂交的不孕性、克服远缘杂交的不孕性2 2、克服远缘杂种的不育性、克服远缘杂种的不育性3 3、创造远缘杂交育种的中间亲本、创造远缘杂交育种的中间亲本4 4、育成新作物、育成新作物第五十三张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月1 1、克服远缘杂交的不孕性、克服远缘杂交的不孕性u白菜白菜 B
31、rassica chinesisBrassica chinesis，2n2n2x2x20201010u甘蓝甘蓝 B.oleraceaB.oleracea，2n2n2x2x181899u杂交不孕杂交不孕u将甘蓝加倍成将甘蓝加倍成 2n2n4x4x363699u再与白菜杂交，获得了杂种再与白菜杂交，获得了杂种第五十四张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月2 2、克服远缘杂种的不育性、克服远缘杂种的不育性u 远缘杂交的远缘杂交的F F1 1是多元单倍体，高度不育是多元单倍体，高度不育u F F1 1染色体加倍，就得到异源多倍体染色体加倍，就得到异源多倍体u 小黑麦小黑麦第五十五张，PPT共一百
32、二十页，创作于2022年6月3 3、创造远缘杂交育种的中间亲本、创造远缘杂交育种的中间亲本u利用远缘有利基因利用远缘有利基因u伞形山羊草伞形山羊草Aegilops umbellulataAegilops umbellulata 2n 2nC Cu uC Cu u141477中有抗叶锈病基因中有抗叶锈病基因R Ru野生二粒小麦野生二粒小麦2n2n4x4xAABBAABB28281414u先将伞形山羊草与野生二粒小麦杂交得到先将伞形山羊草与野生二粒小麦杂交得到F F1 1（2n2n3x3xABCABCu u2121）uF F1 1加倍，得加倍，得2n2n6x6xAABBCAABBCu uC Cu
33、u42422121u将新合成的异源六倍体与普通小麦杂交将新合成的异源六倍体与普通小麦杂交第五十六张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月4 4、育成新作物、育成新作物u 同源四倍体马铃薯同源四倍体马铃薯 2n2n4x4x48481212u 同源三倍体甜菜同源三倍体甜菜2n2n3x3x7 799u 同源三倍体西瓜同源三倍体西瓜2n2n3x3x33331111u 异源八倍体小黑麦异源八倍体小黑麦2n2n8x8x56562828第五十七张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月三、单倍体三、单倍体 haploid概念：具有配子染色体数的（概念：具有配子染色体数的（n n）个体或细胞。）个体或细
34、胞。第五十八张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月单倍体的分类：单倍体的分类：u根据所含基本染色体组数目。根据所含基本染色体组数目。u单元单倍体单元单倍体(monohaploid),(monohaploid),又叫一倍体又叫一倍体(monoploid):(monoploid):由二倍体物种产生，由二倍体物种产生，2n2n2xn2xnx x，如玉米、水稻等，如玉米、水稻等的单倍体。的单倍体。u多元单倍体多元单倍体(polyhaploid)(polyhaploid)，由多倍体物种产生：，由多倍体物种产生：2n2n4xn4xn2x2x，陆地棉，陆地棉2n2n6xn6xn3x3x，普通小麦，普通
35、小麦2n2n8xn8xn4x4x等。等。第五十九张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月多元单倍体又可以分为：多元单倍体又可以分为：u同源多元单倍体同源多元单倍体(autopolyhaploid)(autopolyhaploid)，来，来源于同源多倍体，源于同源多倍体，AAAAAAAAAAAA。u异源多元单倍体异源多元单倍体(allopolyhaploid)(allopolyhaploid)，来，来源于异源多倍体，源于异源多倍体，AABBABAABBAB 。u一倍体是单倍体，单倍体却不一定是一一倍体是单倍体，单倍体却不一定是一倍体！倍体！第六十张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月一
36、倍体的减数分裂行为：一倍体的减数分裂行为：l单倍体的有丝分裂过程是正常的。单倍体的有丝分裂过程是正常的。l单倍体的减数分裂过程因每个单倍体的减数分裂过程因每个ChrChr没有同没有同源的配对伙伴而变得十分不正常。源的配对伙伴而变得十分不正常。第六十一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月一倍体的减数分裂行为：一倍体的减数分裂行为：l染色体不配对，只形成染色体不配对，只形成，分散在细胞，分散在细胞内，不形成赤道板，不出现中期内，不形成赤道板，不出现中期I I图象，图象，从终变期直接进入后期从终变期直接进入后期I I。l后期后期I I单价体随机分往两极，单价体随机分往两极，l有的有的ChrC
37、hr因落后而丢失。因落后而丢失。l产生的二分子细胞内含有产生的二分子细胞内含有ChrChr数目不等。数目不等。第六十二张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月单倍体是高度不育的。单倍体是高度不育的。l得到不同染色体数目的二分子细胞的频得到不同染色体数目的二分子细胞的频率符合二项式分布。率符合二项式分布。l玉米玉米n=10n=10，后期，后期I 10I 10个单价体同往一极个单价体同往一极的频率为的频率为(1/2)(1/2)1010(1/2)(1/2)0 0=1/1024=1/1024。l由于有单价体的丢失，实际频率更低。由于有单价体的丢失，实际频率更低。第六十三张，PPT共一百二十页，创作
38、于2022年6月曼陀罗曼陀罗(n=12)(n=12)一倍体花粉母细胞后期一倍体花粉母细胞后期染色体的分离染色体的分离11-110-29-38-47-56-6观察数1312193827100预期数1311243923100第六十四张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月自然界中有些单倍体是正常的生命个体。自然界中有些单倍体是正常的生命个体。u蜜蜂、蚂蚁、白蚁的雄性个体。蜜蜂、蚂蚁、白蚁的雄性个体。u在产生精子时，精母细胞减数分裂的第在产生精子时，精母细胞减数分裂的第一次分裂，所有染色体进入二分子的一一次分裂，所有染色体进入二分子的一极。极。u称为假减数分裂。称为假减数分裂。第六十五张，PPT
39、共一百二十页，创作于2022年6月多元单倍体的减数分裂多元单倍体的减数分裂l同源双单倍体的减数分裂是正常的，与同源双单倍体的减数分裂是正常的，与二倍体相同，最后产生正常的一倍性二倍体相同，最后产生正常的一倍性配子。配子。l异源多元单倍体与一倍体情况相似，异源多元单倍体与一倍体情况相似，Chr不能配对。不能配对。第六十六张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月单倍体的应用单倍体的应用1 1、加速基因的纯合速度、加速基因的纯合速度2 2、研究基因的性质和作用、研究基因的性质和作用3 3、研究染色体之间的亲缘关系、研究染色体之间的亲缘关系第六十七张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月第第3
40、节节 非整倍体非整倍体 aneuploidu超倍体超倍体 hyperploidhyperploidu亚倍体亚倍体 hypoploidhypoploid第六十八张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月超倍体和亚倍体：超倍体和亚倍体：比正常染色体数（比正常染色体数（2n2n）增加一个或几个）增加一个或几个ChrChr的生物体或细胞称为超倍体的生物体或细胞称为超倍体(hyperploid)hyperploid)。而减少一个或几个而减少一个或几个ChrChr的生物体或细胞称的生物体或细胞称为亚倍体为亚倍体(hypoploid)hypoploid)。第六十九张，PPT共一百二十页，创作于2022年6
41、月非整倍体的分类非整倍体的分类 亚倍体亚倍体 hypoploidhypoploid 单单 体体 2 2n-1 monosomicn-1 monosomic 双单体双单体 2 2n-1-1 dimonosomicn-1-1 dimonosomic 缺缺 体体 2 2n-2 nullisomicn-2 nullisomic 超倍体超倍体 hyperploid hyperploid 三三 体体 2 2n+1 trisomicn+1 trisomic 双三体双三体 2 2n+1+1 ditrisomicn+1+1 ditrisomic 四四 体体 2 2n+2 tetrasomicn+2 tetras
42、omic第七十张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月常见的非整倍体类型常见的非整倍体类型第七十一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月一、一、三体和三体分析三体和三体分析 三体种类三体种类 初级三体的来源初级三体的来源 初级三体的细胞学行为、传递和遗传效应初级三体的细胞学行为、传递和遗传效应 三体的基因分离三体的基因分离 三体分析三体分析 三体在育种上的利用三体在育种上的利用 第七十二张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月三体三体 trisomictrisomicu细胞内增加了一条细胞内增加了一条ChrChr，2n2n1 1u2n2n1 1nn（n n1 1）第七十三张，PP
43、T共一百二十页，创作于2022年6月三体种类三体种类 初初级级三三体体(primary primary trisomic)trisomic)：额额外外ChrChr是是该该物物种种中中正正常常ChrChr之一。之一。次次级级三三体体(secondary secondary trisomic)trisomic)：额额外外ChrChr是是该该物物种种染染色体组中正常色体组中正常ChrChr的一个臂的等臂的一个臂的等臂ChrChr 。三三级级三三体体(tertiary tertiary trisomic)trisomic)：额额外外ChrChr是是一一条条易易位位ChrChr(由两条非同源由两条非同源
44、ChrChr的一部分组成的一部分组成)。端三体端三体(telotrisomic)telotrisomic)：额外额外ChrChr是一条端着丝粒是一条端着丝粒ChrChr 。第七十四张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月常见的三体类型常见的三体类型第七十五张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月初级三体的联会和分离初级三体的联会和分离 u主要有主要有2 2种联会方式：种联会方式：联会成联会成 11，2/12/1分离分离联会成联会成 ，2/12/1或或1/11/1分离分离uChrChr在任何一个特定区间上，都只是两两配对。在任何一个特定区间上，都只是两两配对。u在三价体内，每两个在三价体
45、内，每两个ChrChr之间都只是部分联会。之间都只是部分联会。第七十六张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月三体的联会和分离三体的联会和分离第七十七张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月后期后期I 的分离和配子育性的分离和配子育性后期后期I I 有两种分离可能：有两种分离可能：1/11/1分离分离2/12/1分离分离得得到到一一条条ChrChr的的二二分分子子发发育育成成平平衡衡配配子子，功功能正常，能正常，得得到到两两条条ChrChr的的二二分分子子发发育育成成n+1n+1配配子子，在在遗遗传上不平衡。传上不平衡。第七十八张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月初级三体中额外
46、染色体的传递初级三体中额外染色体的传递初初级级三三体体中中额额外外染染色色体体如如果果与与正正常常二二体体有有着着相相同同的的传传递递能能力力，则：则：(2n+1)2n(2n+1)2n或或2 2n(2n+1)n(2n+1)子代中子代中2 2n n、（、（2n+12n+1）个体应该相等个体应该相等 (2 (2n+1)n+1)个体自交，子代中个体自交，子代中2 2n n、(2n+1)(2n+1)、(2n+2)(2n+2)应该应该1:2:11:2:1但实际上，但实际上，(2(2n+1)2nn+1)2n的后代中，的后代中，2 2n n明显多于明显多于(2(2n+1)n+1)。2 2n(2n+1)n(2
47、n+1)子代中，子代中，(2(2n+1)n+1)个体很少个体很少(2(2n+1)n+1)个体自交或互交，个体自交或互交，(2(2n n2)2)个体极少个体极少初初级级三三体体中中额额外外ChrChr经经配配子子传传递递的的频频率率高高于于经经配配子子传传递递的频率的频率。第七十九张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月三体内额外染色体传递的频率为什么低？三体内额外染色体传递的频率为什么低？减减数数分分裂裂过过程程中中,额额外外ChrChr丢丢失失，形形成成的的（n n1 1）配子远少于）配子远少于n n配子配子第八十张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月染色体长度与后代中三体的频率、
48、具有单价体的小孢子母细胞的频率及染色体长度与后代中三体的频率、具有单价体的小孢子母细胞的频率及(n+1)n+1)小孢子频率间的关系（玉米资料，小孢子频率间的关系（玉米资料，Einset,1943Einset,1943）第八十一张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月(n+1)n+1)配子的生活力降低配子的生活力降低配配子子体体时时期期是是对对遗遗传传物物质质的的丢丢失失或或重重复复最最敏敏感的时期。感的时期。(n+1)n+1)配子体是不平衡的，大多没有功能。配子体是不平衡的，大多没有功能。ChrChr越长，不平衡越严重，败育程度越高。越长，不平衡越严重，败育程度越高。第八十二张，PPT共一
49、百二十页，创作于2022年6月在在番番茄茄中中，三三体体-1-1、-2-2、-3-3，中中期期的的频频率率最最低，但其额外低，但其额外ChrChr的传递频率也比较低。的传递频率也比较低。三三体体-5-5、7 7，具具有有较较高高频频率率的的，但但其其传传递递频频率率反反而高，与玉米中的情况正好相反。而高，与玉米中的情况正好相反。番茄中的双三体、四体都只是较短番茄中的双三体、四体都只是较短ChrChr的非整倍体。的非整倍体。配子体对较短配子体对较短ChrChr所造成的不平衡忍耐性较大。所造成的不平衡忍耐性较大。第八十三张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月(2(2n+1)n+1)合子和胚的
50、生活力下降合子和胚的生活力下降(2(2n+1)n+1)种种子子的的发发芽芽力力下下降降，发发芽芽势势变变弱弱，苗期长势差苗期长势差对对额额外外染染色色体体的的耐耐受受力力可可能能与与遗遗传传背背景景，即基因型有关。即基因型有关。原因原因是最主要的。是最主要的。第八十四张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月额外染色体经额外染色体经配子传递的频率更低配子传递的频率更低(n+1)n+1)花粉（花粉（配子体）在受精过程中的配子体）在受精过程中的竞争能力不如正常的竞争能力不如正常的nn配子体。配子体。第八十五张，PPT共一百二十页，创作于2022年6月三体的遗传效应三体的遗传效应剂量效应剂量效应