园林植物遗传育种期末复习

绪论一、基本概念1、遗传和变异遗传：上下代之间性状的相似现象，即生物体世代间的连续性就是“遗传”。变异：同种生物亲代与子代之间以及子代不同个体之间的差异称为变异。2、基因型和表现型通常把生物体内具有发育成性状潜在能力的遗传物质的总和称为遗传基础，即基因型。遗传基础得到必需的环境条件发育成具体的性状称为表现型。3、表型模写（饰变）和反映规范表型模写：环境改变所引起的表型改变有时与某些基因引起的变化很相似，但这种变化是不能遗传给后代的，这种现象叫做表型模写，或饰变。反应规范：遗传学上把某一基因型的个体，在各种不同的环境条件下所显示的表型变化范围称为反应规范。二、基本问题1、遗传和变异的辩证关系遗传和变异是有机体在繁殖过程中同时出现的两种普遍现象1，是对立和统一的一对矛盾。两者相互依存，相互制约，贯穿于个体发育与系统发育的始终，在一定的条件下又可以相互转化，矛盾对立统一的结果，使生物向前发展。遗传和变异现象是生命活动的基本特征之一，是生物进化发展和品种形成的内在原因。在生命活动历程中，遗传是相对的，保守的，而变异是经常的、发展的。没有变异，生物界就失去了进化的动力，遗传只能是简单的重复。没有遗传，就不可能保持物种的相对稳定性，变异不能积累，变异将失去意义，生物也就不可能进化。2、基因型和表现型的关系基因型是生物性状遗传的可能性，表现型是遗传基础在外界环境条件的作用下最终表现出来的现实性。基因型改变，表现型随之改变；但有时环境改变，表型也随之改变，而基因型并未发生改变。3、个体发育的基本规律4、变异的类型和区分方法根据变异在繁殖过程中能否遗传，将其分为可遗传的变异和不可遗传的变异。区分方法：一种方法是控制外界环境条件，把实验材料栽培在尽可能一致的环境条件下，由此观察到材料之间的差异是由于遗传基础的不同造成的；另一种方法是将遗传基础相对一致的材料，栽培在不同环境条件下，由此获得的差异往往是不遗传的，属于不遗传的变异。第一章一、基本概念染色体：染色体是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。现代遗传学的观点认为：细胞核内的染色体是遗传物质的主要载体。同源染色体：生物的染色体在体细胞内通常是成对存在的，即形态、结构、功能相似的染色体都有两条，它们称为同源染色体。一对同源染色体分别来自两个亲本。染色体组：一个染色体组是指二倍体生物体配子中所包含的全部染色体。（P104）“双受精”现象：授粉后，花粉粒在柱头上萌发，随着花粉管的伸长，营养核与精核进入胚囊内，随后一个精核与卵细胞结合成合子，将来发育为胚；另一个精核与两个极核结合为胚乳核，将来发育为胚乳，这一过程称为双受精。（P23）世代交替：通过多次的有丝分裂，二倍体核形成了胚，三倍体核成了胚乳。胚和胚乳合在一起，就构成种子。种子萌芽，长成新的植株。新的植株继续上述生长发育过程。这一过程称为世代交替。（P25）联会：在第一次减数分裂的偶线期，一对同源染色体开始在两端先行靠拢配对，或者在染色体全长的各个不同部位开始配对。这种配对是专一性的，只有同源染色体才会配对，配对最后扩展到染色体的全长上，这种现象也称联会。交叉端化:在双线期中，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。双二价体：原有的2n条染色体，配对后形成n组染色体，每一组含有2条同源染色体，这种配对的染色体叫做双价体，每个双价体有两个着丝粒。细胞周期：细胞从上一次分裂完成到下一次分裂结束的连续周期。小孢子母细胞：孢原细胞经过几次有丝分裂，形成小孢子母细胞。四分孢子：8核胚囊：在雌蕊子房中着生胚珠，在胚珠的珠心组织中分化出胚囊母细胞（或大孢子母细胞）。胚囊母细胞经过减数分裂形成呈直线排列的4个大孢子，其中近珠孔端的3个大孢子自然解体，而远离珠孔端的1个大孢子自然发育，经过连续3次有丝分裂，依次形成2核胚囊、4核胚囊和8核胚囊。成熟的8核胚囊即雌配子体，其中包括3个反足细胞、2个极核、2个助细胞和1个卵细胞。二、复习思考1、比较有丝分裂和减数分裂过程的异同点①分裂时期：在营养生长时发生在生殖生长时发生②染色体数：染色体数目不变染色体数目减半③遗传组成：不变发生重组④分裂结果：产生2个体细胞产生4个配子⑤分裂过程：复制1次分裂1次复制1次分裂2次2、有丝分裂和减数分裂各自的遗传学意义有丝分裂的遗传学意义：①有丝分裂保证了物种的连续性和稳定性，从根本上保证了无性繁殖的生物体世代间物质上、功能上的连续性，也保障了无性繁殖的生物世代之间以及生物个体细胞组织之间染色体数目的恒定性。②有丝分裂能够维持个体的正常生长和发育。减数分裂的遗传学意义：①雌雄配子各自具有半数的染色体，它们受精结合为合子，又恢复为全数的染色体。这样从根本上保证了亲代与子代间染色体数目的恒定性，为后代个体的正常发育和性状的稳定遗传提供了物质基础；同时保证了物种的相对稳定性。②在第一次减数分裂中，同源染色体在中期Ⅰ的排列是随机的，每对同源染色体的两个成员在后期Ⅰ分向两极时也是随机的，非同源染色体之间可以自由组合分配到子细胞中。不仅如此，同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段还可能出现各种方式的交换，这就更增加了差异的复杂性。因而减数分裂的意义在于分裂时发生的高频率的基因重组为生物的变异提供了重要的物质基础，为生物的生存及进化创造了机会，也为人工选择提供了丰富的材料。3、试述高等植物的染色体周史（P24）种子孢子体小孢子囊大孢子囊减数分裂小孢子大孢子花粉粒胚囊精子卵子合子种子4、简述被子植物的双受精现象授粉后，花粉粒在柱头上萌发，随着花粉管的伸长，营养核与精核进入胚囊内，随后一个精核与卵细胞结合成合子，将来发育为胚；另一个精核与两个极核结合为胚乳核，将来发育为胚乳，这一过程称为双受精。双受精现象是被子植物在有性繁殖中特有的现象。通过双受精最后发育成种子。种子的主要组成是：胚（2n）受精产物胚乳（3n）受精产物种皮（2n）母本的珠被，为营养组织。第二章一、基本概念1、基因基因位于染色体上，是具有功能的特定核苷酸顺序的DNA片段，是贮存遗传信息的功能单位。2、基因座基因在染色体上所处的位置，即基因位点。3、等位基因在同源染色体上占据相同座位的两个不同形式的基因，是由突变造成的许多可能的状态之一。4、显性基因杂合状态中能够表现其表型效应的基因。5、隐性基因杂合状态下不能够表现其表型效应的基因。6、基因型生物体的遗传组成。是生物体在环境条件的影响下发育成特殊性状的潜在能力。7、表现型生物体所表现出的性状。它是基因型在外界环境条件作用下的具体表现。8、纯合子等位基因座上有两个相同的等位基因的合子体，成对的基因都是一样的。9、杂合子等位基因座上有两个不相同的等位基因的合子体，成对基因不一样，或称基因的异质组合。10、真实遗传子代性状永远与亲代性状相同的遗传方式。二、1、孟德尔最重要的发现是什么？分离定律2、分离定律的内容和实质是什么？内容：①相对性状都是由基因中的遗传因子决定的。遗传因子彼此间是独立的，互不粘连，即遗传因子具有“颗粒性”。②遗传因子在体细胞中成对存在，一个来自父本，一个来自母本。③成对的遗传因子在形成配子时具有显隐性关系。④成对的遗传因子在形成配子时彼此分离，并且分配到不同的子细胞中去，两个配子中仅含成对基因中的一个。⑤杂种产生的不同类型的配子数目相等，雌雄配子形成合子时随机结合，机会均等。实质：①从本质上说明控制性状的遗传物质是以基因的形式存在。基因在体细胞中成双，在染色体中成单，具有高度的独立性。②在减数分裂的配子形成过程中，成对基因互不干扰，独立分离，通过基因重组继续在子代表现自作用。3、分离定律实现的条件①研究的生物体是二倍体，其性状区分明显，显性作用完全。②减数分裂时形成两种类型的配子数相等，配子的生活力相等。③配子结合成合子时，各类配子的结合机会相等。④各种合子及由合子发育形成的个体具有同等生活力。⑤分析的群体足够大。4、孟德尔成功的原因孟德尔具有良好的数学基础，在分析了前人的实验结果后，他将数理统计引入了杂交实验中。孟德尔试验成功的原因归功于他：①设计严密。②科学选材。③具有扎实的数学功底。④吸取了道尔顿“原子说”的理论，提出了“颗粒式”遗传的概念。②科学推论。对后代进行性状的分类统计，并进行数学分析和分类推论。③精确验证。根据实验结果进行假设，并设计测交实验进行验证。5、孟德尔有哪些机遇选材合适吸取了道尔顿“原子说”理论，提出“颗粒式”遗传的概念数学功底扎实，成为第一个用数学方法分析遗传学问题的人。第三章1、遗传的染色体学说内容：基因在染色体上。依据：染色体和基因的行为具有明显的平行现象。①染色体可以在显微镜下观察到，具有一定的形态结构，能够复制出与自己完全相同的结构，因而能保证世代间的连续性和稳定性。基因是遗传学单位，每对基因在杂交时仍保持其独立性和完整性，也能复制出与自己相同的因子。②染色体在体细胞中成对存在，基因也成对存在。在配子中每对基因只有一个，每对同源染色体也只有一个。③个体中成对的基因一个来自父本，一个来自母本，两条同源染色体也是。④成对的基因在形成性细胞时彼此分离，同源染色体在形成性细胞时也彼此分离。⑤不同对基因在形成配子时的分离与不同对染色体在减数分裂后期的分离，都是自由组合的。2、连锁值和交换值的计算交换值=重组型配子（测交产生新基因型）/总配子数（测交子代所有个体总数）连锁值+交换值=13、三点测交绘制染色体图①实得数最高：亲本实得数最低：双交换②改变位置的基因是处在中间的③两两一组计算距离（重组值）发生重组与亲本不同的/总数单位厘摩cM验证时双交换算两次第四章数量性状的遗传1、微效多基因假说（P67）①数量性状是由许多微效基因或多基因的联合效应造成的。②多基因中的每一对基因对性状表型的作用都是微小的，不能予以个别辨认，只能按性状的表现来研究。③微效基因是相对独立的，其效应往往是相等的，并以累积的方式发挥作用。④微效基因间往往缺乏显性，增效时以大写字母表示，减效时以小写字母表示。⑤微效基因往往对环境条件敏感，因而数量性状的表现容易受环境条件的影响而发生变化。微效基因的作用往往被整个基因型和环境的影响而掩盖，难以识别单个基因的作用。⑥多基因往往有多效性。多基因一方面对单个数量性状起微效基因的作用，同时在其他啊性状上可以作为修饰基因而存在，使之成为其他基因表现的遗传背景。⑦微效多基因与主效基因一样都处在细胞核内的染色体上，并且同样有分离、连锁、重组、交换等性质。2、遗传力的计算方法遗传力表示表型值受基因型决定的程度。如果环境方差较小，遗传力就高，其表型差异大部分都是可以遗传的。环境方差较大，遗传力就小，表型差异大都不可遗传。H=VF2-VE（两个亲本及杂种一代中的环境影响）/VF2VE=Vp1+Vp2/2（亲本）或VE=Vp1+Vp2+VF1/3（亲本加子一代）3、杂种优势的遗传学原理①显性学说：不利作用可以在杂合体中由于显性等位基因的存在而被不同程度地消除。②超显性学说：杂种优势来源于双亲型的异质结合所引起的基因间的互作。这一理论认为等位基因间没有显隐性关系。第五章细胞质遗传一、1、细胞质遗传的特点（5）①正交与反交结果不同②F1通常只表现出母本性状③两亲本杂交后子代自交或与亲本回交不呈现一定分离比例。④遗传方式是非孟德尔式的。⑤不能在某一特定染色体上找到相应基因的位点。2、细胞质遗传与母性影响的异同点母性影响是依赖于母本基因的作用，而这些基因是以经典方式传递的，其特点只不过是父本的显性基因延迟一代表现和分离而已。细胞质遗传则是受到细胞质中构成要素的作用，这些构成要素能够自主复制，通过细胞质由一代传向下一代。3、雄性不育系及其利用价值二、重要概念1、细胞质遗传与核基因一样，细胞质基因也能决定生物体某些性状的表现和遗传，这就是细胞质遗传。2、雄性不育植物花粉败育的现象称为雄性不育。3、不育系雄性不育植株的雌性生殖器是正常的，接受正常的花粉能结实，而其产生的花粉是败育的，花药形状也往往是皱缩而不正常的，它是由于细胞质内和细胞核内同时含有不育性基因而造成雄性不育。我们称这样的株系为雄性不育系。