农业生物技术 第1章 植物遗传育

（2）被子植物雌性配子的形成过程： 雌蕊子房里着生胚珠，在胚珠的珠心里分化出 大孢子母细胞（2n），由一个大孢子母细胞经减数 分裂，形成直线排列的4个大孢子，靠近珠孔方向 的三个退化解体，只有远离珠孔的那一个继续发育， 成为胚囊。发育的方式是细胞核经过连续的三次有 丝分裂，每次核分裂以后并不接着进行细胞质分裂， 形成雌配子体。胚囊继续发育，体积逐渐增大，侵 蚀四周的珠心细胞，直到占据胚珠中央的大部分。 8核胚囊，每端4个核，以后两端各有一个核移向中 央，叫做极核。近珠孔的三个核形成三个细胞，一 个卵和两个助细胞。近合点端的3个核形成三个反 足细胞。
一、生物的遗传和变异
（一）遗传 遗传：亲代与子代以及子代个体之间 相似的现象。
子代能表现和亲代一样的特征特性， 主要是由遗传物质决定的。
因为遗传，物种才能保持稳定性。
一、生物的遗传和变异
（一）遗传 遗传：亲代与子代以及子代个体之间 相似的现象。
子代能表现和亲代一样的特征特性， 主要是由遗传物质决定的。
减数分裂顺口溜
性原细胞作准备 排板以后同源分 初母细胞先联会 从此染色不成对
次母似与有丝同 姐妹道别分极去
染色一复胞二裂 精质平分卵相异
排板接着点裂匆 再次质缢各西东
数目减半同源别 往后把题迎刃解
减数分裂的遗传学意义
(1) 经过减数分裂所形成的雌雄性细胞，具有半数的 染色体，通过受精作用结合成合子，又恢复为原来的 体细胞染色体数目，保证了亲代和子代之间染色体数 目的恒定性，保持了遗传的稳定性。
2. 减数分裂
• 它是生物有性繁殖的基础。是在性母细胞成
熟时，配子形成过程中发生的一种特殊的有 丝分裂。
• 减数分裂可分为来两次分裂，第一次分裂染
色体数目减半，第二次分裂等数分裂。
减数分裂----第一次分裂 前期Ⅰ 可分为以下五个时期（细、偶、粗、双、终）：
细线期：核内出现细长如线的染色体。 中期Ⅰ 各染色体的着丝粒与纺锤丝连接，二价体分散在赤道板上。 偶线期：各同源染色体分别配对，出现联会现象； 此时也是鉴定染色体数目的最好时期。 2n个染色体联会成n对染色体，联会成对的染色体称为二 价体。 后期Ⅰ 由于纺锤丝的牵引，各个二价体相互分开，两条同源染色体彼此分离 粗线期：二价体逐渐缩短变粗。这时每个染色体含 分别移向两极，每极只得到同源染色体中的一条，实现了染色体数目的减半。 有两条染色单体，二价体本身含有四条染色单体，故称为 但每一条染色体仍包含两条染色单体，由一个着丝粒连接。 四分体。由一个着丝粒连接着的两条染色单体，互称为姊 妹染色单体；而不同染色体的染色单体，互称为非姊妹染 末期Ⅰ 染色体到达细胞的两极，逐步由粗变细，形成两个子核。同时细胞质 色单体。联会在一起的非姊妹染色单体之间可能会部分发 分裂为两部分，形成两个子细胞。很快进入第二次分裂。 生交换。 双线期：四分体继续缩短变粗，各对同源染色体开 始分开，但在相邻的非姊妹染色单体之间常相互扭曲，出 现交叉现象。这是非姊妹染色单体之间发生交换的结果。 终变期：染色体变得更粗，核仁、核膜消失，纺锤 体出现，各个二价体分散在整个核内，可以一一区分开， 是鉴定染色体数目的最好时期。
（3）受精：雄配子（精子）和雌配子（卵细胞）融 合为一个合子，称为受精 。 被子植物的双受精：花粉管通过花柱，进入子房 直达胚珠，然后穿过珠孔进入珠心，最后到达胚囊。 花粉管进入胚囊一旦接触助细胞，其末端就破裂，管 内的内含物，包括营养核和两个精子一起进入胚囊， 接着营养核解体，一个精核（n）与卵细胞融合为合 子（2n），将来发育成胚；另一个精核与两个极核 融合形成胚乳核（3n），将来发育成胚乳。这一过 程称为双受精。这是被子植物特有的现象。
双螺旋结构模型 。 • DNA的化学组成： DNA又称脱氧核糖核酸， 由四种脱氧核苷酸聚合而成。每种脱氧核 苷酸由一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一 分子含氮碱基组成，分别是腺嘌呤（A）、 鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶 （T）。
DNA的双螺旋结构
DNA分子由两条多核苷酸链构成的。两条 链彼此反向平行，围绕同一轴盘旋，形成一个 规则的双螺旋结构。两条多核苷酸链上的碱基 通过氢键连结起来，形成碱基对。碱基对的组 成遵从碱基互补配对原则，即腺嘌呤（A）与 胸腺嘧啶（T）配对，形成两个氢键；鸟嘌呤 （G）与胞嘧啶（C）配对，形成三个氢键。 基因 基因是DNA分子上的一个片段，包 含有成百上千对的核苷酸，其中极少数核苷酸 的变化，都可能导致遗传性状的改变。
减数分裂----第二次分裂
前期Ⅱ 各染色体含有两条染色单体，着丝粒连在 一起，染色体收缩、螺旋化，纺锤体出现。 中期Ⅱ 每一分为二，姊妹染色单体分别 被拉向两极。 末期Ⅱ 分到两极的染色体形成新的子核，核仁、 核膜重新出现。 • 经过两次细胞分裂，使１个母细胞产生了４个子 细胞，统称为四分孢子。每个子细胞的核内染色 体数目减少了一半。
第1章
植物遗传育种技术
第一节 植物遗传的基本知识 第二节 植物品种的概念和育种目标 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 种质资源 引种 选择育种 杂交育种技术 杂种优势的利用 良种繁育
第一节 植物遗传的基本知识
一、生物的遗传和变异 二、植物遗传的细胞学基础 三、遗传的基本规律
什么是遗传 呢？
（2）前期：核内出现细长而卷曲的染色体，逐 渐缩短变粗，每个染色体含有两条染色单体。 但染色体的着丝粒还没有分裂。这时核仁和 核膜逐渐模糊不清。在高等植物细胞中，从 两极形成纺锤丝。 播放录像
（3）中期：核仁和核膜消失，各染色体均排列在细 胞中央赤道板上，两极伸出的纺锤丝附着在染色体 的着丝粒上，形成一个纺锤体。此时所有染色体的 着丝粒都分散在一个平面上，最适于染色体的计数 和观察。 （4）后期：每个染色体的着丝粒分裂为二，此时每 条染色单体成为一个染色体。随着纺锤丝的收缩分 别向两极移动，使两极各具有与母细胞相同数目的 染色体。 （5）末期：在两极围绕染色体出现新的核膜，染色 体又变得松散细长，核仁又重新出现。接着细胞质 分裂，在赤道板区域形成细胞板，分裂为两个子细 胞。细胞又进入间期状态。
（三）细胞分裂与染色体行为
1. 有丝分裂 2. 减数分裂 3. 植物雌雄配子的形成
1. 有丝分裂
• 有丝分裂，是生物生长的基础。 • 连续分裂的细胞，从前一次分裂结束到下
一次分裂开始为止所经历的时间称细胞周 期。
间期
细胞 周期 分裂期
G1期、S期、G2期
前期、中期、后期和末期
有丝分裂时期
（1）间期：是细胞连续两次分裂之间的时期， 看不到染色体的变化。但间期的核处于高度 活跃的生理、生化的代谢阶段，正进行染色 体的复制，为下一次细胞分裂做准备。
减数分裂的基本特点 • 各对同源染色体在细胞分裂的前期配对，或
称联会。后期I同源染色体彼此分开，分别移 向两极，非同源染色体之间可自由组合。
• 染色体复制一次，细胞分裂两次，第一次减
数，第二次等数，因而产生的4个子细胞染色 体数为其母细胞的一半。
• 粗线期少量母细胞会发生相邻的非姊妹染色
单体间的片段交换。
有丝分裂顺口溜
有丝分裂分五段 间期首先作准备 膜仁消失现两体 均分牵引到两极 间前中后末相连 染体复制在其间 赤道板上排整齐 两消两现新壁建
有丝分裂并不难 间期复制DNA 前期两消和两现 后期丝牵染体分两组
间前中后末相连 蛋白合成在其间 中期着丝列在板 末期两消两现壁重建
有丝分裂遗传学意义
•
通过有丝分裂，核内每条染色体准确复 制后，均匀地分配到两个子细胞中去，使 两个子细胞具有与母细胞相同的染色体， 在遗传组成上完全一样。这种分裂方式保 证了物种的连续性和稳定性。
因为遗传，物种才能保持稳定性。
（二）变异
变异：亲代与子代之间，以及子代个体之间存在
差异的现象。
变异是普遍存在的。有了变异，生物才能进 化，人类才能选育新品种。 变异分为可遗传的变异和不遗传的变异两类。 变异性状能反复在后代中出现的称为可遗传 的变异，它是由于遗传物质的改变引起的。 不遗传的变异是由于环境条件的影响，引起 性状的暂时性变异，这种变异仅在当代表现，并 不遗传个后代。
（一）分离规律 1.一对相对性状的遗传试验 2.分离现象的解释 3.分离规律的验证 4.分离规律在育种实践中的应用
1.一对相对性状的遗传试验
性状的概念是什么？相对性状又指具体什么？
生物体所表现出来的形态特征和生理生化特征 统称为性状。 性状也可以说是生物体的总的表现型特征。 把生物体的性状总体区分为各个单位才能进行 详细的研究，这样区分开来的性状叫做单位性状。 同一单位性状不同的表现类型叫做相对性状。
（三）遗传、变异和环境
生物只有在合适的环境条件下才能生长 和繁衍，其遗传与变异同样也受环境条件 应用：在育种 制约。 上除了注意基 因型外，还要 基因型: 生物个体的基因组成；基因型是性状 采取相应的农 业措施，促使 发育的基础，一般肉眼看不到 控制优良性状 的基因得到充 表现型:生物体所表现的性状；表现型是生物 分表现。 体表现出来的性状，是遗传物质和环境共 同作用的结果。
基因型
＋
环境条件
表现型
二、植物遗传的细胞学基础
（一）真核细胞的主要结构与遗传物质的分布 （二）遗传物质的分子基础——DNA （三）细胞分裂与染色体行为
（一）真核细胞的主要结构与遗传物质的分布
真核细胞 主要结构图：
遗传物质分布：真核细胞的遗传物质主要 在细胞核内的染色体上，细胞质中的线粒体、 叶绿体也具有遗传功能 。 在尚未进行分裂的细胞中，可以见到许 多因碱性染料染色较深，纤细的网状物，称为 染色质或染色线。 在细胞分裂时，染色线卷曲、收缩，成为 在光学显微镜下可识别的具有一定形态特征的 染色体，它由DNA、蛋白质和少量RNA构成。
(2) 减数分裂过程中，同源染色体的非姊妹染色单 体之间还可能发生片段的交换，因而可以形成各种不 同染色体组成的子细胞。所以，杂合基因型的个体， 经有性繁殖的后代会出现性状的分离，产生各种各样 的变异类型，有利于生物的进化和人工选择。