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1、 园林植物遗传育种学 第一节遗传学研究的对象和任务一、遗传学的基本概念l 遗传：亲代与子代相似的现象。l 变异:亲代子代之间之间的差异现象。l 遗传学：研究遗传与变异的科学。 问题：什么遗传？变异能否遗传？l 变异的类型：遗传的变异、不遗传的变异二、遗传学的研究对象和内容l 1.研究对象:以微生物、植物和动物以及人类为对象，研究其遗传变异规律。l 2.研究内容：遗传变异、信息传递与表达、基因的本质。三、遗传学研究的任务 遗传 现象、规律遗传学 原因、物质基础 变异 指导育种实践进化和新品种选育的三大因素l 1 遗传：物种和性状的相对稳定性 l 2 变异：物种进化和新品种选育l 3 选择：物种形
2、成（自然选择） 新品种（人工选择）第二节遗传学发展简史一、经典遗传学以前泛生论二、经典遗传学- 奠基二、经典遗传学-建立l 遗传学的诞生：1900年三、细胞遗传学时期四、分子遗传学时期 数量遗传学 群体遗传学第三节遗传学在科学和生产发展中的作用一、科学发展上的作用l 解释生物进化原因，阐明生物进化的遗传机理；l 遗传学表明高等和低等生物所表现遗传规律相同；l 分子遗传学的发展认识生命本质（DNA、蛋白质）二、遗传学与育种学的关系l 植物遗传：进行遗传研究l 植物改良：控制植物种性和经营提高产量和品质l 植物育种：遗传理论的应用第二章 遗传的细胞学基础第一节 染色体的形态特征及数目一、什么是染色
3、体细胞分裂中期出现的结构，因其极易被碱性染料染色，故称染色体，是细胞内遗传物质的主要载体。二、染色体的大小l 不同物种染色体大小差异较大。一般情况下，染色体数目少的体积大，植物染色体大于动物染色体，单子叶植物染色体大于双子叶植物染色体。三、染色体的形态特征-识别时期l 在细胞分裂间期呈网状纤维状态，称为染色质。分裂开始后染色体渐渐加粗变短，其中在细胞分裂中期和早后期表现得最为明显和典型，通常在这个时期进行染色体形态的识别。三、染色体的形态特征-形态结构1 长臂；2主缢痕3着丝点 4 短臂 5 次缢痕6 随体l 以上各部分的相对位置或形态大小，各个物种的各个染色体都是相对恒定的，这是区别不同染色
4、体的形态标志。中间着丝点染色体(等臂)：V 近中着丝点染色体：L近端着丝点染色体：近似棒状 端着丝点染色体：棒状颗粒状染色体：颗粒状三、染色体的形态特征-形态结构l 染色单体：在有丝分裂中期所观察到的染色体是经过间期复制的染色体，均包含有两条 成分、结构和形态一致的染色单体。l 姊妹染色单体：一条染色体的两个染色单体互称为姊妹染色单体。l 常染色质是指间期核内染色质纤维折叠压缩程度低，处于伸展状态，用碱性燃料染色时着色浅的那些染色质。l 异染色质指在细胞周期的所有各个阶段，可被碱性染料深染的染色质（异固缩）。四、染色体的数目-恒定性l 各种生物的细胞核内都有特定数目的染色体，其数目的多少，依不
5、同生物的“种”而异。就一物种来说，其染色体数目是恒定的四、染色体的数目-成对l 体细胞中染色体成对存在(2n)，而配子中染色体数目是体细胞中的一半(n)。l 体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称为同源染色体。两条同源染色体分别来自生物双亲。l 形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源染色体。四、染色体的数目-成对l 黑麦体细胞中具有14条染色体(2n=14)，即7对同源染色体；配子中则有7条染色体(n=7)，这7条染色体间就互称为非同源染色体。l 蚕豆体细胞中有12条染色体(2n=12)，具有6对同源染色体；配子中具有6条染色体。五、应用-染色体组型分析（核型分析）：l 根据染色体
6、长度、着丝点位置、臂比、随体有无等特点，对各对同源染色体进行分类、编号，研究一个细胞的整套染色体的形态，这种方法称为染色体组型分析（核型分析）。第二节 细胞的有丝分裂一、有丝分裂-概念l 有丝分裂，又称间接分裂，是真核细胞产生体细胞的一种分裂方式，结果将其细胞核中染色体平均分配到两个子核之中的过程。 二、有丝分裂-特点l 有纺锤体染色体出现，子染色体被平均分配到子细胞。三、有丝分裂过程l 高等生物的细胞分裂是以有丝分裂方式进行的过程：有丝分裂是一个连续的过程，为了便予描述，根据染色体的特征分为：前期，中期、后期、未期、间期。三、有丝分裂过程-间期l 在间期的细胞核中看不到染色体结构，染色质分散
7、在核质中，核仁由于染色而显得很明显。三、有丝分裂分裂期-前期l 染色体开始逐渐缩短变粗，形成螺旋状。当染色体变得明显可见时，每条染色体已含有两条染色单体，互称为姐妹染色单体，通过着丝粒把它们连接在一起。至前期末，核仁逐渐消失，核膜开始破裂，核质和细胞质融为一体。三、有丝分裂过程-中期l 细胞内出现纺锤体，同时每一个染色体的着丝粒与纺锤丝相接，染色体缩得最短最粗，分散排列在赤道板上。是计算染色体数的最好时期。三、有丝分裂过程-后期每一染色体的着丝粒纵向分裂为二,于是原来被着丝粒连结在一起的二条染色单体,便分为两条独立的染色体.由于纺锤丝的牵引,子染色体分向两极移动,因而两极各具与母细胞同样数目的
8、染色体。三、有丝分裂过程-末期（1）染色体的螺旋结构逐渐消失（2）核膜、核仁出现出现核的重建过程。两个子核形成后，发生细胞质的分割过程。在纺锤体的赤道板区域形成细胞膜。两个子核中间残留的纺锤丝形成细胞板，成为细胞壁。4、 有丝分裂的生物学意义l 在细胞分裂过程中核内的各个染色体经复制并分裂为二，然后均匀地分为两个子细胞。使子细胞获得与母细胞同样数量和质量的染色体。l 有丝分裂为均等式的细胞分裂，可使每一个细胞都能得到与当初受精卵所具有的同样一套完整的遗传信息。既维持个体的正常生长发育，也保证了物种的连续性和稳定性，第三节 细胞的减数分裂一、减数分裂的概念l 减数分裂是指在形成生殖细胞过程中发生
9、的一种特殊分裂方式。细胞核连续分裂两次，染色体只复制一次，结果使子细胞的染色体数目减少了一半。经过减数分裂形成的子细胞，以后发育成性细胞。二、减数分裂的特点l 细胞核连续分裂两次，染色体只复制一次，结果使子细胞的染色体数目减少了一半。三、减数分裂的过程l 第一次细胞分裂：前期，中期，后期，未期l 第二次细胞分裂：前期，中期，后期，未期。l 前期：最为复杂，经历的时间最长，在遗传学上的意义最大。 前期又分为细线期，偶线期，粗线期，双线期，终变期前期-细线期、偶线期l 细线期：此期染色体呈细长线状，核仁依然存在。在细线期和整个的前期中染色体持续地浓缩。l 偶线期：同源染色体开始联会，出现联会复合体
10、。联会：各同源染色体两两配对，这一现象叫联会。前期-粗线期l 染色体完全联会，缩短变粗，但核仁仍存在。一对配对的同源染色体称二价体或四联体。非姐妹染色单体间可能发生交换。前期-双线期l 染色体继续变短变粗，双价体中的两条同源染色彼此分开。在非姐妹染色单体间可见交叉结，交叉结的出现是发生过交换的有形结果。交叉数目逐渐减少，在着丝粒两侧的交叉向两端移动，这种现象称为交叉端化。前期-终变期：l 染色体变得更为浓缩粗短。是鉴定染色体数目的是好时期。因各二价体分散在整个核内。交叉向两端移动，交叉端化。中期l 核仁、核膜消失，各个双价体排列在赤道板上， 着丝粒分居于赤道板的两侧，附着在纺缍丝上， 而有丝分
11、裂的中期着丝粒位于赤道板上。 中期I 着丝粒并不分裂。后期l 构成二价体的同源染色体分离，l 在纺缍丝的牵引下，拉向两极，l 染色体数目减半，着丝粒不分裂。末期l 开始了核的重建，核膜和核仁重新形成，l 染色体又变为细丝状，l 逐渐形成二个子核，两个子细胞（二分体），l 细胞质分为两部分。减数分裂间期l 并不是普遍存在的，在很多生物中没有这一阶段，也没有核膜重新形成的过程，细胞直接进入第二次减数分裂。在另一些生物中，末期I 和分裂间期是短暂的，但核膜重新形成。前期l 各个染色本含有两条染色单体，l 具有核模、核仁。l 但染色体数目减少了一半，（n条染色体）。中期 出现纺缍体，每个染色体的着丝粒
12、整齐地排列在赤道板上。后期 着丝粒分裂为二，各个染色子体由丝锤丝拉向两极。未期 子细胞形成、细胞质分裂。形成四个子细胞，称为“四分体”或“四分孢子”。四、减数分裂的生物学意义l 通过减数分裂产生的雌雄配子，只具有半数的染色体（N），为双受精合子染色体数目的恒定性提供了物质基础。l 减数分裂中同源染色体的随机拉向两极，非同源染色体在子细胞中的2N种自由组合方式，同源染色体非姐妹染色单体之间的多种可能交换方式，为生物的多样性提供了重要的物质基础。第三章孟德尔式遗传分析第一节 基本概念一、性状：生物体的形态特征和生理特征。如植株的高度、花的颜色、生育期、果实的色泽、 品质等。二、相对性状：同一性状的
13、不同表现形式。如植株的高矮、花的不同颜色、生育期的长短、 果实的不同色泽、不同品质、不同大小等。三、基因：遗传信息的基本单位。一般指位于染色体上编码一个特定功能产物(如蛋白质或 RNA分子等)的一段核苷酸序列 四、基因座：基因在染色体上的位置五、等位基因：在同源染色体上占据相同座位的基因。六、表现型：生物体所表现出的性状。七、基因型：生物体的遗传组成。八、自交：指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配或来自同一无 性繁殖系的个体间的交配方式。 九、杂交：不同基因型的个体之间交配方式。十、回交：杂交产生的F1个体与亲本之一交配方式。十一、测交：被测验的个体与隐性纯合个体间的交配
14、方式。十二、亲代与子代：产生后一代生物的生物，对后一代生物来说是亲代(P)，所产生的后一 代叫子代(F)。 十三、子代l F1：杂种第一代l F2：杂种第二代l Fn：杂种第n代十四、显性性状l 在杂种F1中表现出的性状十五、隐性性状l 隐性性状：在杂种F1中不表现出的性状十六、显性基因：在杂合状态中能够表现其表型效应的基因，一般用大写字母表示。十七、隐性基因：在杂合状态中不能表现基因表型效应的基因，一般以小写字母表示。十八、纯合体：同一等位基因座上两个基因相同的个体。十九、显性纯合体：同一基因座上的两个基因相同，且为显性基因的个体。二十、隐性纯合体：同一基因座上的两个基因相同，且为隐性基因的个体。二十一、杂合体：同一等位基因座上两个基因不同的个体。二十二、性状分离：在F1(子一代)中只表现显性性状，但在F2(子二代)中，双亲性状均表 现出来的现象。二十三、株系：由一个植株自交产生的所有后代群体称为一个株系 第二节 孟德尔植物杂交试验成功的因素一、选用适当的研究材料:l 稳定的,可以区分的性状l 严格自花授粉：没有外界花粉的污染二、易栽培,生长周期短l 人工授粉也能结实三、后代多,便于收集数
