植物保护技术第一章第一节(一、二)
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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
（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。
（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。
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； 2n个染色体联会成n对染 此时也是鉴定染色体数目的最好时期。 色体，联会成对的染色体称为二价体。 粗线期：二价体逐渐缩短变粗。这时每个染色体含有两条染色单体，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 本身含有四条染色单体，故称为四分体。由一个着丝粒连接着的两条染色单体， 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。 互称为姊妹染色单体；而不同染色体的染色单体，互称为非姊妹染色单体。联会 但每一条染色体仍包含两条染色单体，由一个着丝粒连接。 在一起的非姊妹染色单体之间可能会部分发生交换。 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 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 的结果。 分裂为两部分，形成两个子细胞。很快进入第二次分裂。 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。
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。
染 色 体 数 目 是 恒 定 的
各种生物的染色体数目是恒定的，它们在体细胞中一般是成双的，在性细胞中一 般是成单的，体细胞染色体数是性细胞的两倍，分别以2n和n表示。 体细胞的染色体中，形态和结构相同的一对染色体称为同源染色体。 形态和结构不同的染色体称为非同源染色体。
（二）遗传物质的分 子基础——DNA
（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。
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。
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
后期Ⅱ
每个染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上。
着丝粒分裂一分为二，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。
（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制约。 应用：在育种 上除了注意基 基因型: 生物个体的基因组成；基因型是性状发育的基础， 因型外，还要 采取相应的农 一般肉眼看不到 业措施，促使 控制优良性状 表现型:生物体所表现的性状；表现型是生物体表现出来 的基因得到充 的性状，是遗传物质和环境共 同作用的结果。 分表现。
1953年，沃森和克里克提出了著名
的DNA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。
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。
（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。
3.植物雌雄配子的形成
（1）被子植物的雄性配子的形成过程：
雄蕊的花药中分化出孢原细胞，尔后分化为花粉母细胞（2n），经减
数分裂形成四分孢子，再进一步发育成4个单核花粉粒。单核花粉粒经过一 次有丝分裂，形成营养细胞和生殖细胞；生殖细胞再经一次有丝分裂，才 形成为一个成熟的花粉粒，其中包括两个精细胞和一个营养核。这样一个 成熟花粉粒在植物学上称为雄配子体。
（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
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
间前中后末相连 蛋白合成在其间 中期着丝列在板
后期丝牵染体分两组 末期两消两现壁重建
（4）受精以后，整个胚珠发育为种子
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
排板接着点裂匆 再次质缢各西东
染色一复胞二裂
数目减半同源别
精质平分卵相异
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
什么是遗传 呢？
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Biblioteka Baidu。
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。
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。
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。
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
（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。
（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。
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； 2n个染色体联会成n对染 此时也是鉴定染色体数目的最好时期。 色体，联会成对的染色体称为二价体。 粗线期：二价体逐渐缩短变粗。这时每个染色体含有两条染色单体，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 本身含有四条染色单体，故称为四分体。由一个着丝粒连接着的两条染色单体， 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。 互称为姊妹染色单体；而不同染色体的染色单体，互称为非姊妹染色单体。联会 但每一条染色体仍包含两条染色单体，由一个着丝粒连接。 在一起的非姊妹染色单体之间可能会部分发生交换。 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 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 的结果。 分裂为两部分，形成两个子细胞。很快进入第二次分裂。 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。
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。
染 色 体 数 目 是 恒 定 的
各种生物的染色体数目是恒定的，它们在体细胞中一般是成双的，在性细胞中一 般是成单的，体细胞染色体数是性细胞的两倍，分别以2n和n表示。 体细胞的染色体中，形态和结构相同的一对染色体称为同源染色体。 形态和结构不同的染色体称为非同源染色体。
（二）遗传物质的分 子基础——DNA
（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。
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。
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
后期Ⅱ
每个染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上。
着丝粒分裂一分为二，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。
（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制约。 应用：在育种 上除了注意基 基因型: 生物个体的基因组成；基因型是性状发育的基础， 因型外，还要 采取相应的农 一般肉眼看不到 业措施，促使 控制优良性状 表现型:生物体所表现的性状；表现型是生物体表现出来 的基因得到充 的性状，是遗传物质和环境共 同作用的结果。 分表现。
1953年，沃森和克里克提出了著名
的DNA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。
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。
（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。
3.植物雌雄配子的形成
（1）被子植物的雄性配子的形成过程：
雄蕊的花药中分化出孢原细胞，尔后分化为花粉母细胞（2n），经减
数分裂形成四分孢子，再进一步发育成4个单核花粉粒。单核花粉粒经过一 次有丝分裂，形成营养细胞和生殖细胞；生殖细胞再经一次有丝分裂，才 形成为一个成熟的花粉粒，其中包括两个精细胞和一个营养核。这样一个 成熟花粉粒在植物学上称为雄配子体。
（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
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
间前中后末相连 蛋白合成在其间 中期着丝列在板
后期丝牵染体分两组 末期两消两现壁重建
（4）受精以后，整个胚珠发育为种子
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
排板接着点裂匆 再次质缢各西东
染色一复胞二裂
数目减半同源别
精质平分卵相异
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
什么是遗传 呢？
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Biblioteka Baidu。
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。
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。
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。