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1、第九章第九章 体细胞无性系变异体细胞无性系变异一一.体细胞无性系变异的来源体细胞无性系变异的来源随继代培养时间的增加而提高随继代培养时间的增加而提高;起始外植物预先存在的变异起始外植物预先存在的变异.变异类型变异类型染色体数目的变异染色体数目的变异染色体结构变异染色体结构变异基因突变基因突变(一一)染色体数目的变异染色体数目的变异1 整倍性变异整倍性变异a.倍性嵌合体倍性嵌合体如如 2n-4n、8n、16n-体细胞内多倍化体细胞内多倍化机制机制:有丝分裂中有丝分裂中,纺锤体的形成受阻纺锤体的形成受阻,染色体不分裂染色体不分裂细胞质不分裂细胞质不分裂-多核细胞多核细胞-核融合核融合b.奇数整倍体
2、变异奇数整倍体变异(1n、3n、5n、7n)原因原因核融合核融合多倍体细胞分裂期间染色体错分配多倍体细胞分裂期间染色体错分配如如4倍体倍体-双极性纺锤体双极性纺锤体 4:4-三极性纺锤体三极性纺锤体 1:3:42 非整倍性变异非整倍性变异染色体滞后染色体滞后-亚倍体亚倍体染色体不分离染色体不分离增加增加减少减少核碎裂核碎裂 一个核一个核多个核多个核-有丝分裂有丝分裂整倍体整倍体非整倍体非整倍体(二二)染色体结构变异染色体结构变异双着丝粒染色体双着丝粒染色体无着丝粒染色体无着丝粒染色体后期染色体桥后期染色体桥相互易位相互易位缺失缺失(三三)染色体变异频率染色体变异频率1与外植物基因型和组织培养的
3、时间有关与外植物基因型和组织培养的时间有关端着丝粒染色体粒端着丝粒染色体粒相互易位染色体相互易位染色体单体单体2.因染色体而异因染色体而异类型类型如还阳参植物有三对染色体如还阳参植物有三对染色体:第一对第一对 长染色体长染色体(L)突变率突变率47%第二对第二对 带随体带随体(sat)突变率突变率82.3%第三对第三对 小染色体小染色体(s)突变率突变率64.6%(四四)DNA扩增扩增 结果结果增加或降低特定基因产物合成的数量增加或降低特定基因产物合成的数量打乱发育过程中基因活性打乱发育过程中基因活性(五五)基因突变基因突变如胚乳缺陷型如胚乳缺陷型矮生型矮生型斑马形条纹叶斑马形条纹叶多枝多枝雄
4、花不育雄花不育单基因控制单基因控制孟德尔式遗传孟德尔式遗传不易识别的突变不易识别的突变,如如同工酶突变同工酶突变营养缺陷型突变营养缺陷型突变抗性突变抗性突变二二.影响体细胞无性系变异的因素影响体细胞无性系变异的因素1 培养基成分培养基成分2 温度温度 促进染色体变异促进染色体变异3 组织原有的倍数性组织原有的倍数性单倍体的二倍化单倍体的二倍化二倍体的四倍化二倍体的四倍化三三 花粉植物中的倍数性变异花粉植物中的倍数性变异多为正常的单倍体和自然加倍的二倍体多为正常的单倍体和自然加倍的二倍体少量多倍体、混倍体、非整体少量多倍体、混倍体、非整体原因原因:1 源于未减数的小孢子源于未减数的小孢子2 雄核
5、发育中雄核发育中核内有丝分裂核内有丝分裂纺锤丝融合纺锤丝融合核融合核融合核内复制核内复制3 愈伤组织发育后期的异常有丝分裂愈伤组织发育后期的异常有丝分裂免去秋水仙素的处理免去秋水仙素的处理四四、嵌合体、嵌合体遗传组成不同的细胞在同一个体中同时存在的现象遗传组成不同的细胞在同一个体中同时存在的现象.机理机理:植物体细胞中隐性基因发生显性突变植物体细胞中隐性基因发生显性突变,并与原来性状并存并与原来性状并存.突变范围取决于突变的早晚突变范围取决于突变的早晚1.人工诱变时人工诱变时,出现出现2n、4n、8n2.从植物器官发生从植物器官发生:幼芽分生组织由三层细胞组成幼芽分生组织由三层细胞组成(可形成
6、可形成组织和器官上的倍性嵌合体组织和器官上的倍性嵌合体五五.植物再生的遗传调控植物再生的遗传调控组织培养组织培养,植物细胞的分化再生能力存在品种差异植物细胞的分化再生能力存在品种差异.1 双子叶植物双子叶植物单子叶植物单子叶植物裸子植物裸子植物2.不同品种之间不同品种之间,再生相差很大再生相差很大六六、后生遗传变异、后生遗传变异1、可遗传的变异、可遗传的变异:遗传物质改变引起的变异。遗传物质改变引起的变异。2、后生遗传变异、后生遗传变异:指在细胞的发育和分化过程中指在细胞的发育和分化过程中,对基因表对基因表 达调控上所发生的变化达调控上所发生的变化,不涉及基因结构的改变不涉及基因结构的改变.3
7、、驯化现象驯化现象:初期诱发条件后初期诱发条件后,在一定的时间继续存在的变异在一定的时间继续存在的变异.如如:烟草愈伤组织烟草愈伤组织-外源生长素外源生长素正常生长正常生长-无外源激素无外源激素-正常生长正常生长-正常生长正常生长继代培养继代培养特点特点:不能通过再生过程传递给植物不能通过再生过程传递给植物(可鉴别是否遗传可鉴别是否遗传)(二次培养物中表达也可能是真实遗传，生理适应变二次培养物中表达也可能是真实遗传，生理适应变异是不遗传的异是不遗传的)七七 体细胞无性系变异的应用体细胞无性系变异的应用 1、生化代谢途径的研究、生化代谢途径的研究2、体细胞杂交的选择标志、体细胞杂交的选择标志3、作物遗传改良、作物遗传改良植物离体繁殖技术（自学）植物离体繁殖技术（自学）离体繁殖技术中起始培养、继代培养、生根培养、驯化和移离体繁殖技术中起始培养、继代培养、生根培养、驯化和移栽条件如何，影响因素有哪些？栽条件如何，影响因素有哪些？