【正文】 條和 BB’中的一條。 ?非同源染色體在性細(xì)胞中可能有 22=4種組合。 中期 I 二價(jià)體的隨機(jī)取向 175/210 176/210 非姊妹染色單體交叉與片斷交換 177/210 178/210 有絲分裂與減數(shù)分裂的比較 1. 減數(shù)分裂前期有同源染色體配對(duì)（聯(lián)會(huì)）； 2. 減數(shù)分裂遺傳物質(zhì)交換（非姐妹染色單體片段交換）； 3. 減數(shù)分裂中期后染色體獨(dú)立分離，而有絲分裂則著絲點(diǎn)裂開(kāi)后均衡分向兩極； 4. 減數(shù)分裂完成后染色體數(shù)減半； 5. 分裂中期著絲點(diǎn)在赤道板上的排列有差異：減數(shù)分裂中同源染色體的著絲點(diǎn)分別排列于赤道板兩側(cè)，而有絲分 裂時(shí)則整齊地排列在赤道板上。 179/210 第五節(jié) 生物的生殖 P2126 配子的形成和受精 ? 生物生殖 (reproduction)，也稱(chēng)為 繁殖 ，是指生物繁衍產(chǎn)生后代的過(guò)程。 ? 本節(jié)主要包括以下幾個(gè)方面的問(wèn)題： 一、生殖方式 與遺傳 ； 二、 無(wú)性生殖； 三、 有性生殖 過(guò)程與直感現(xiàn)象 ； 四 、無(wú)融合生殖 。 180/210 一、 生殖方式 與遺傳 ?不同生物繁衍后代的方式并不完全一致，可以概括為： ? 無(wú)性生殖 (asexual reproduction) ? 有性生殖 (sexual reproduction) ? 無(wú)融合生殖(apomixis) ? 生物遺傳和變異并不是靜態(tài)的生物現(xiàn)象，它是生物性狀通過(guò)世代繁衍過(guò)程中才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)的動(dòng)態(tài)現(xiàn)象。 ? 顯然，不同的生殖方式可能具有不同的遺傳、變異現(xiàn)象與規(guī)律，可以說(shuō)每種生殖方式的生物都有一部獨(dú)特的遺傳學(xué)。 ? 因此在本部分重點(diǎn)掌握各種生殖方式、特點(diǎn)及其基本遺傳特征。 181/210 二、無(wú)性生殖 (asexual reproduction) ? 無(wú)性生殖指不經(jīng)任何有性過(guò)程 (減數(shù)分裂 — 受精 )，由親本營(yíng)養(yǎng)體增殖分裂產(chǎn)生后代個(gè)體的生殖行為。 ? 進(jìn)行無(wú)性生殖的親本營(yíng)養(yǎng)體可以是一個(gè)細(xì)胞、一團(tuán)組織、一個(gè)營(yíng)養(yǎng)器官。 ? 如：植物塊莖 (馬鈴薯 )、鱗莖 (洋蔥 )、球莖 (秋水仙屬植物 )、芽眼和枝條等。 ? 無(wú)性生殖過(guò)程中，細(xì)胞增殖、后代個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育都通過(guò)有絲分裂完成。因此后代個(gè)體與親本在遺傳上一致。 ? 無(wú)性生殖是一種保守的生殖方式，幾乎不發(fā)生遺傳重組，也少有發(fā)生親子代變異，其遺傳規(guī)律相對(duì)簡(jiǎn)單。 ? 無(wú)性生殖可以利用營(yíng)養(yǎng)體產(chǎn)生大量遺傳一致的后代群體，因而常用于植物材料保存和繁殖、種苗生產(chǎn)等方面。 182/210 三 、 有性生殖 過(guò)程與直感現(xiàn)象 ? 有性生殖 (sexual reproduction)：由親本性母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂及配子形成過(guò)程產(chǎn)生單倍性配子 (體 )，配子受精結(jié)合產(chǎn)生二倍體合子，合子進(jìn)一步分裂、分化、發(fā)育產(chǎn)生后代個(gè)體的生殖方式。 ? 有性生殖是生物最普遍而重要的生殖方式，大多數(shù)動(dòng)、植物都是有性生殖的。 ? 通常的無(wú)性生殖生物往往也并非不能進(jìn)行有性生殖，在一定條件下，它們也進(jìn)行有性生殖。 ? 有性生殖經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂和受精過(guò)程，因而其遺傳上也與無(wú)性生殖有很大的差別，會(huì)表現(xiàn)出復(fù)雜的遺傳重組現(xiàn)象 (非同源染色體的自由組合、非姊妹染色單體的片段互換 )。 ? 這是遺傳學(xué)研究的主要內(nèi)容。 183/210 (一 )、 雌雄配子的形成 P2124 ? 高等動(dòng)植物配子 (體 )形成過(guò)程的核心內(nèi)容是減數(shù)分裂，并且動(dòng)植物基本相同。 ? 注意掌握以下幾個(gè)方面的 內(nèi)容 ： ? 動(dòng)植物性母細(xì)胞的形成 (包括動(dòng)植物的雌雄性母細(xì)胞的特定名稱(chēng)等 )； ? 減數(shù)分裂 ?四分體 ?雌雄配子 (體 )的過(guò)程與特征； ? 雌雄配子中細(xì)胞質(zhì) (細(xì)胞器 )含量差異及意義 ：雌配子中往往含有較多的細(xì)胞質(zhì) (器 )，而雄配子只含有少量的細(xì)胞質(zhì)，甚至不含有細(xì)胞質(zhì)。所以細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì) (線粒體與質(zhì)體DNA)主要是通過(guò)雌配子傳遞，后代的細(xì)胞質(zhì)性狀的遺傳物質(zhì)主要來(lái)源于母本。 課后復(fù)習(xí)、學(xué)習(xí) ! 184/210 (一 )、 雌雄配子的形成 P2124 185/210 (一 )、 雌雄配子的形成 P2124 186/210 (二 )、受精 (fertilization) P24 ； 的發(fā)育。 ? 被子植物的受精過(guò)程稱(chēng)為 雙受精 (double fertilization)。 ? 花粉管內(nèi)兩個(gè)精核進(jìn)入胚囊； ? 其中一個(gè)精核 (n)與卵細(xì)胞 (n)受精結(jié)合形成合子 (2n)將來(lái)發(fā)育成胚； ? 另一個(gè)精核 (n)與兩個(gè)極核(n+n)受精結(jié)合為胚乳核 (3n)，將來(lái)發(fā)育成胚乳。 187/210 (二 )、受精 (fertilization) P24 188/210 被子植物種子、果實(shí)各部分的遺傳來(lái)源 染色體數(shù) 前體 來(lái)源 胚 2n 合子 受精產(chǎn)物 胚乳 3n 胚乳核 受精產(chǎn)物 種皮 2n 珠被 母本組織 果皮 2n 子房壁 母本組織 189/210 玉米 (Zea mays)籽粒構(gòu)造與遺傳來(lái)源 190/210 3. 植物的授粉 (pollination)方式 P24 ?植物在受精前有一個(gè)授粉過(guò)程，指成熟花粉粒落在雌蕊柱頭上。 ?植物有雌雄同花(絕大部分 )、雌雄同株異花 (如玉米 )、雌雄異株等類(lèi)型。 ?根據(jù)授粉時(shí)，花粉的來(lái)源可以將植株的授粉方式分為自花授粉和異花授粉。 ?自花授粉 (selfpollination)：花粉來(lái)源于同一朵花或同一植株上的花。 ?異花授粉 (cross pollination)：花粉來(lái)源于不同的植株。 ?由于植株間遺傳上的差異，所以花粉來(lái)源不同會(huì)直接導(dǎo)致后代的遺傳組成不同，也就是說(shuō)植物的授粉方式也極大地影響植物的遺傳表現(xiàn)與遺傳方式。 191/210 (三 )、直感現(xiàn)象 P2425 ?直感現(xiàn)象 指由于花粉作用而引起種子、果實(shí)的特征、特性表現(xiàn)差異的現(xiàn)象，也就是說(shuō)不同遺傳組成的花粉可以導(dǎo)致種子、果實(shí)表現(xiàn)不同的特征 (部分表現(xiàn)父本的性狀特征 )。 192/210 (三 )、直感現(xiàn)象 P2425 ?直感現(xiàn)象可以分為 兩類(lèi)： (xenia)，也稱(chēng)為 花粉直感 ：胚乳的部分性狀直接表現(xiàn)與父本一致。 胚乳直感的 直接原因就是雙受精 ，胚乳中的 n條染色體來(lái)自父本，由于精核的影響而直接表現(xiàn)父本的某些性狀。在一些胚乳發(fā)達(dá)的單子葉植物常出現(xiàn)胚乳直感現(xiàn)象，如玉米，以玉米黃粒的植株花粉給白粒的植株授粉，當(dāng)代所結(jié)子即表現(xiàn)父本的黃粒性狀（請(qǐng)看上頁(yè)圖）。 193/210 (三 )、直感現(xiàn)象 P2425 ?直感現(xiàn)象可以分為 兩類(lèi)： (metaxenia)：由于花粉的影響而使種皮或果皮等來(lái)源于母本的組織表現(xiàn)出父本的某些性狀。 例如棉籽的纖維特征 (種皮細(xì)胞延伸形成 )等。在一些雜交試驗(yàn)中，當(dāng)代棉籽的發(fā)育常因父本花粉的影響，而使纖維長(zhǎng)度、纖維著生密度表現(xiàn)出一定的果實(shí)直感現(xiàn)象。 ? 果實(shí)直感與雙受精過(guò)程無(wú)關(guān)，而是由于胚對(duì)種皮、果皮發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生了生理、生化水平上的影響。 194/210 四 、無(wú)融合生殖 (apomixis) P2526 ? 無(wú)融合生殖 是不經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞融合，但是由性器官產(chǎn)生后代的生殖行為。 ? 通常認(rèn)為 無(wú)融合生殖是有性生殖的一種特殊方式或變態(tài)。但是，無(wú)融合生殖過(guò)程中所表現(xiàn)的遺傳變異特征更接近于無(wú)性生殖。 ? 無(wú)融合生殖最早是在植物中發(fā)現(xiàn)的，在動(dòng)物界、高等植物界普遍存在。 (parthenogenesis, 單倍配子體無(wú)融合生殖 haploid gametophyte apomixis)(n) ?孤雌生殖 (famale parthenogenesis) ?孤雄生殖 (male parthenogenesis) (diploid gametophyte apomixis)(2n) (adventitious embryo)(2n) (parthenocary) P26 ?單性生殖與單性結(jié)實(shí)的異同 195/210 *無(wú)融合生殖的應(yīng)用 ?對(duì)生命現(xiàn)象與規(guī)律的利用都依據(jù)其獨(dú)特的效應(yīng)。 無(wú)融合生殖可產(chǎn)生的效應(yīng)及其應(yīng)用領(lǐng)域有： 1. 產(chǎn)生單倍體胚 (種子 )(單倍配子體無(wú)融合生殖 ) 用于產(chǎn)生、提供單倍性生物個(gè)體，作為遺傳研究材料。 2. 產(chǎn)生遺傳上完全與母本一致的二倍體種子或果實(shí) (二倍配子體無(wú)融合生殖與不定胚 )。 優(yōu)良生物品種高效、大量繁殖，雜種優(yōu)勢(shì)固定等。 無(wú)性生殖雖然也可以產(chǎn)生與母本完全一致的后代，但用以繁殖的各種組織、器官往往不便于運(yùn)輸和貯藏。 3. 產(chǎn)生無(wú)胚 (種子、籽粒 )的果實(shí) (單性結(jié)實(shí) ) 用于無(wú)籽水果的生產(chǎn)，如：葡萄等。 196/210 第六節(jié) 生活周期 (life cycle)(P2629) 生活周期 的概念： ?指生物個(gè)體發(fā)育的全過(guò)程，也稱(chēng)為生活史。從合子到個(gè)體成熟和死亡所經(jīng)歷的一系列發(fā)育階段。 ?大多數(shù)有性生殖生物的生活周期都是有性世代和無(wú)性世代交替，也稱(chēng) 世代交替 (alternation of generations)。 一、低等植物的生活周期 ?配子體 (n)世代 =單倍體世代 =無(wú)性世代； ?孢子體 (2n)世代 =二倍體世代 =有性世代； ?單倍配子體無(wú)性世代與二倍孢子體有性世代交替。 ?孢子體世代是寄生于配子體世代之上的。 197/210 第六節(jié) 生活周期 (life cycle)(P2629) 198/210 第六節(jié) 生活周期 (life cycle)(P2629) 199/210 第六節(jié) 生活周期 (life cycle)(P2629) 200/210 第六節(jié) 生活周期 (life cycle)(P2629) 201/210 第六節(jié) 生活周期 (life cycle)(P2629) 202/210 第六節(jié) 生活周期 二、高等植物的生活周期 ?孢子體 (sporophyte, 2n)，孢子體世代 =二倍體世代=無(wú)性世代； ?配子體 (gametophyte, n)，配子體世代 =單倍體世代=有性世代； ?二倍孢子體無(wú)性世代與單倍配子體有性世代交替。 ?配子體世代是寄生于孢子體世代之上的。 203/210 第六節(jié) 生活周期 204/210 第六節(jié) 生活周期 205/210 第六節(jié) 生活周期 206/210 第六節(jié) 生活周期 三、高等動(dòng)物的生活周期 ?總體上與高等植物是相似的，也是二倍孢子體無(wú)性世代與單倍配子體有性世代交替。僅在具體過(guò)程和發(fā)育上有一些差別 。 配子體世代是寄生于孢子體世代之上的。 207/210 第六節(jié) 生活周期 208/210 本章要點(diǎn) ?真核細(xì)胞中與遺傳、變異相關(guān)的結(jié)構(gòu)及其功能。 ?用以區(qū)分、識(shí)別染色體的形態(tài)特征。 ?染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)與染色體的結(jié)構(gòu)模型。 ?內(nèi)源有絲分裂與多線染色體。 ?有絲分裂、減數(shù)分裂過(guò)程中染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、數(shù)目的變化及其遺傳學(xué)意義。 ?生物的生殖方式及其對(duì)生物遺傳的重要影響。 ?高等動(dòng)植物生活周期與低等植物生活周期的異同。 209/210 習(xí)題 ?教材 (P30)： 第 4, 6, 7, 8, 11題。 ?試根據(jù)本章所涉及的內(nèi)容(全部遺傳學(xué)的基礎(chǔ) )，設(shè)想可以有存在多少部遺傳學(xué)(或遺傳學(xué)的分支學(xué)科 )，列出其對(duì)應(yīng)的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。 例： 細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)及其傳遞方式 ?細(xì)胞質(zhì)遺傳學(xué)。 210/210 參考書(shū)目 ? 植物學(xué)，李揚(yáng)漢主編，上?？萍汲霭嫔?(1984) P2162 植物細(xì)胞和組織 P178244 被子植物生殖器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能 ? *植物細(xì)胞遺傳學(xué)，李競(jìng)雄，宋同明，科學(xué)出版社 (1997) P16 緒論 P717 遺傳試驗(yàn)的基本知識(shí)和方法 P3272 染色體的形態(tài)特征及其與遺傳的關(guān)系