哪些树木花卉是变异种(植物可遗传变异有哪些)
1. 植物可遗传变异有哪些
在植物的遗传上:
果实的果皮是由子房壁发育来的,子房壁的细胞是母本的体细胞,因此遗传物质完全和母本一样,性状也一样。
果实里的种子种皮是由胚珠的珠被发育来的,珠被的细胞也是母本的体细胞,因此遗传物质完全和母本一样,性状也一样。
种子里的胚是由受精卵(一个精子和一个卵细胞融合形成)发育来的,细胞里的遗传物质一半来自于精子,一半来自于卵细胞,因此遗传物质一半是由母本提供一半是由父本提供。
种子中的胚乳是由受精极核(由一个精子和两个极核融合而成)发育,极核由母本提供(遗传物质和卵细胞一样,可以看成是两个卵细胞),因此胚乳细胞里的遗传物质有2/3是来自于母本,1/3来自于父本。
2. 什么生物能遗传和变异
1、遗传性一般体现为生物前后代的相似,也就是子代按照亲代所历经的同一过程和方式,把从环境中摄取的物质组织起来,产生类似其亲代复本的一种自身繁殖的过程。不论哪一种生物,从最简单的原核生物象病毒和细菌等,到真核生物象各种低等的和高等的动植物,借助于遗传,才能“物生其类,保持物种的相对稳定。例如,先天性心脏病即为一种遗传病,患有先天性心脏病的父母所生子女患此病的概率较大。
2、变异性在生物个体发育过程中,当环境条件不符合其遗传性的需要时,这种生物体或者死亡,或者被迫同化这种新的条件,通过新陈代谢类型的改变,形成与其亲代不同的性状,即遗传性发生了变异。例如:在南茶北引中,许多茶树品种的抗寒性增强了,这就是茶树遗传性发生变异的典型实例。扩展资料遗传和变异的相互关系是:1、 遗传是定向的,变异是不定向的。2、变异是遗传的源泉和基础,变异是进化的原因。
3、遗传和变异都是生物逐渐适应环境的结果。
4、变异可分为可遗传变异和不可遗传变异。
3. 植物可遗传变异有哪些类型
遗传实例:种豆得豆,种瓜得瓜;龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞;父母其中一方有酒窝的,剩下来的孩子一般都有酒窝;父母的血型是什么样的血型,子女的血型与父母的一致;小狗的后代还是小狗。
变异实例:不同品种的菊花,玉米,红眼和白眼果蝇;父母肤色正常,生了白化病的孩子;花生果实有大果和小果;把蔬菜带上外太空,蔬菜回到地球后会产生明显的变异,如果实更大等现象;一母生九子,九子各不同。
扩展资料
遗传和变异是生物的基本特征之一。遗传通常指在传种接代过程中亲子代之间性状表现相似的现象。在遗传学中,遗传是指遗传物质的世代相传,亲代性状通过遗传物质传给子代的能力,称为遗传性。
变异一般指亲子代之间及其子代个体之间的性状差异。由遗传物质改变引起的性状变异,能够遗传给后代。生物体产生性状变异的能力,称为变异性。
4. 植物的遗传和变异
植物变异的主要来源:大气污染引起的植物的生态、形态甚至遗传特性的发生变化。变异是为了适应新的环境。由于土壤污染而引起植物的变异有以下几种表现,如植物逐渐变异最终演化为新的生态型;植物的器官及其形态变化如缺少花瓣或出现缺刻;花颜色的变化;还有的植物个体变成矮小态和硕大态类型。大气污染物质如过氧乙酰硝酸酯能使被害叶子停止生长,出现畸形等症状;SO2、Cl2、O3、多环芳烃等引起的花叶症,也就是叶的颜色和形状发生改变等。
意义:利用植物的变异可指示环境污染的范围、性质、程度及其效应等。另外,利用那些变异后能适应在有毒矿床和冶炼废渣上生长的植物和所形成的植被,来改善和恢复被破坏了的环境。
5. 植物可遗传变异有哪些举例
1 诱变育种 原理:基因突变 优点:能提高变异频率,加速育种进程,可大幅度改良某些性状,创造人类需要的变异类型,从中选择培育出优良的生物品种;变异范围广。 缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差,具有盲目性。
2 杂交育种 原理:基因重组 优点:使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体,具有预见性。 缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。
3 多倍体育种 原理:染色体变异 优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。 缺点:结实率低,发育延迟。
4 单倍体育种 原理:染色体变异 优点:自交后代不发生性状分离,能明显缩短育种年限,加速育种进程。 缺点:技术相当复杂,需与杂交育种结合,其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持,多限于植物。
5 基因工程育种(转基因育种) 原理:基因重组 优点:目的性强,可以按照人们的意愿定向改造生物;育种周期短。 缺点:可能会引起生态危机,技术难度大。 6植物激素育种 原理:适宜浓度的生长素可以促进果实的发育 优点:由于生长素所起的作用是促进果实的发育,并不能导致植物的基因型的改变,所以该种变异类型是不遗传的。 缺点:该种方法只适用于植物。 7细胞工程育种 (分三种) 1 方式 植物组织培养 原理 植物细胞的全能性 优点 快速繁殖、培育无病毒植株等 缺点 技术要求高、培养条件严格 2方式 植物体细胞杂交 原理 植物细胞膜的流动性 优点 克服远缘杂交不亲和的障碍,培育出作物新品种 缺点 技术复杂,难度大;需植物组织培养等技术 3 方式 细胞核移植 原理 动物细胞核的全能性 优点 繁殖优良品种,用于保存濒危物种,有选择地繁殖某性别的动物 缺点 导致生物品系减少,个体生存能力下降。
6. 可遗传变异的种类
世界上现存的生物种类繁多,大至几十吨的巨鲸,小至仅有二、三百个核苷酸的类病毒,都有一种不同于非生物的特点——繁殖。
物生其类;传种接代,这种一个物种只产生同一物种的后代,这些后代又都继承着上一代的各种基本特征的现象,就是遗传。
正是因为遗传现象的存在,人类才能保持形态、生理和生化等特征的相对稳定。
但是繁殖的结果还有一种可能,即各种生物所生的后代又不完全象亲代,子代各个体间也不完全一样,这种亲子代间的差异称为变异。遗传使物种保持相对稳定;变异则是使物种的进化成为可能,其实质是在环境因素的作用下,机体在各种形态、生理等各方面获得了某些不是来自于亲代的一些新的特征;如果没有遗传现象,世界上的各个物种就不可能一代—代地连续下去;同样,若没有变异现象的存在,地球上的生命只能永远停留在最原始的类型,也不可能构成形形色色的生物界,更不可能有人类进化的历史。所以说遗传与变异的矛盾是生物发展和变化的主要矛盾,在生物进化过程中起决定作用。
对于稳定品种的有机体,遗传是矛盾的主要方面,变异是次要方面,这样才可保持其特性一定的稳定和相对不变。
但有时由于某种原因,变异会成为主要矛盾,遗传成为次要的,这时有机体的某些特征和特性就会发生改变,从而引起了生物的变化和发展。
7. 所有生物都有遗传和变异的特性吗
生物的特征主要有:(1)生物的生活需要营养;例如:绿豆植物通过光合作用制造有机物、金钱豹捕捉猎物.
(2)生物能进行呼吸;例如:鲸呼气时产生雾状水柱.
(3)生物能排出身体内产生的废物;例如:人出汗、植物落叶.
(4)生物具有应激性,能够对各种刺激作出有规律的反应;例如:狮追捕斑马、含羞草对刺激的反应.
(5)生物能生长和繁殖;例如:蘑菇能从小长大、种子的萌发等.
(6)除病毒以外,生物都是由细胞构成的.病毒是由蛋白质外壳和遗传物质(核酸)组成,是没有细胞结构的生物.
(7)生物体的子代与亲代之间既相似又有差异的特征,说明生物都有遗传和变异的特性.由此遗传和变异是生物的基本特征之一.
8. 植物后代发生变异的特征
在自然界中,基因突变也是很常见的事情,基因是所有生物的遗传信息,所以所有的生物都存在变异的可能性,动物植物也不例外。很常见的例子:动物、植物的白化现象,比如白兔、白鸽、黄化的景观苗木等等。
9. 生物的可遗传变异有哪些
减数分裂过程中发生的可遗传变异有:基因突变、基因重组、染色体变异;有丝分裂过程中发生的可遗传变异有:基因突变、染色体变异.基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换,基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期;基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合;染色体变异是指染色体结构和数目的改变.染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型
10. 植物可遗传变异有哪些特点
植物遗传学是一门研究植物遗传和变异规律的学科。它是遗传学的分支学科。18世纪下半叶和19世纪上半叶,拉马克(Lamarck,J.B.)和达尔文(Darwin,C.)对生物界遗传和变异进行了系统的研究。
植物遗传学是当今发展最为迅速的学科领域之一,也是农、林、牧、生物及生物技术专业最重要的专业基础课之一,是农学、生物技术、园艺等专业学习育种学、分子生物学、基因工程及其它生物技术类课程前必修的一门主干课程。
11. 植物可遗传变异有哪些种类
【遗传学的产生与发展】
各种考古学资料表明,人类在远古时代就已经知道优良动植物能够产生与之相似的优良后代的现象,并通过选择和培育有用的动植物以用于各种生活目的。公元前8000年到1000年,古埃及人就开始通过饲养瞪羚作为食物,以后又用绵羊和山羊代替瞪羚并用来生产羊奶。在古非洲的尼罗河流域,公元前4000年就有记载人类通过选择和饲养蜜蜂来生产蜂蜜的活动。在植物的选育方面,在我国湖北地区新石器时代末期的遗址中还保存有阔卵圆形的粳稻谷壳,说明人类对植物品种的选育具有更悠久历史。公元前4000年左右,古埃及的石刻上还记载了人们进行植物杂交授粉的情况。但是,这些都仅仅是史前时期的人类对遗传变异现象的观察,或是在生产实践中利用一些遗传、变异性状对动植物进行选择,或许是一种无意识的行为,并没有对生物遗传和变异的机制进行严肃的研究。
公元前5世纪到4世纪,古希腊医师希波克拉底(Hippocrates)及其追随者在生殖和遗传现象以及人类的起源方面作了大量探索,使古希腊人对生命现象的认识逐步从宗教的神秘色彩转向哲学的和原始科学的思维方面来。希波克拉底学派认为,雄性精液首先在身体的各个器官中形成,然后再通过血管运输到睾丸中。这种所谓的具有活性的体液(humor)是遗传特征的载体,是从身体的各个器官采集而来的。如果体液带有疾病,新生儿就表现出先天性缺陷。这种早期的思想就产生了后来由达尔文(C.Darwin,1809—1882)正式提出的泛生说(hypothesisofpangenesis)。
希波克拉底学派的第二种观点认为,双亲的各种生理活动和智理活动都可以传递给子代,使子代具有与亲代相似的能力和特征。体液在亲代体内可以发生变化,所以子代可以遗传其双亲从环境中获得的某些特征。这一观点与19世纪法国学者拉马克(J.B.Larmarck,1744—1829)提出的获得性遗传(inheritanceofacquiredcharacteristics)假说的形成很有关。
古希腊哲学家和自然科学家亚里士多德(Aristotle,公元前384年—322年)对人类起源和人体遗传作了比希波克拉底学派更广泛的分析,他是泛生说形成的重要人物之一。他认为雄性的精液是从血液形成的,而不是从各个器官形成的。精液含有很高能量,这种能量作用于母体的月经,使其形成子代个体。
古希腊的希波克拉底学派和亚里士多德的观点今天看起来似乎很天真、幼稚,但由于在当时并未发现精、卵细胞,直到1827年卵细胞才被发现,因此这种对遗传现象的解释在当时乃至以后几个世纪都产生了重要影响。由于他们都认为遗传是通过双亲进行的,并受到位于不同单位中遗传信息的控制,这些观点在遗传学系统理论的形成和发展过程中占有突出地位。因为任何一个学科的形成都不是偶然的,都离不开前人为这一学科产生所做出的大量先驱性工作。
从17世纪开始直到19世纪,人们对生命现象的探索便进入了实验生物学的时代。18世纪瑞典分类学家林奈(C.Linnaeus,1707—1778)建立了动物和植物的系统分类学,并创立了双名法,这对于后来进行动、植物育种和杂交试验提供了选择亲本的重要依据,起到了积极作用。但是,他认为物种是神创造的即所谓特创论(specialcreation),物种是固定不变的(fixityofspecies)。这对于遗传学的形成和发展又起了消极作用,使一些从事杂交工作的研究者不能正确认识他们的试验结果和从中发现遗传规律。
18世纪的德国植物育种学家柯尔络特(J.G.Kolreuter,1733—1806)就是受林奈思想影响很深的人之一。柯尔络特被认为世界上第一个通过杂交育种、成功地培育出植物品种的人。他首先将两组不同烟草植株杂交,然后再将杂交种反复与其亲本之一进行回交,培育出新的烟草品种。在另一组石竹属植物的育种试验中,他清楚地观察到了性状的分离现象,但由于他相信特创论和物种不变论的思想,致使对自己的研究结果产生了矛盾心理,而不能正确认识其在科学上的重要意义。
法国学者拉马克总结了古希腊哲学家的思想,在1809年发表的《动物的哲学》(PhilosophieZoologique)一书中提出了与林奈物种不变论相反的观点,认为动物器官的进化取决于用与不用即用进废退理论(doctrineofuseanddisuse)。拉马克还认为每一世代中由于用和不用而加强或削弱的性状是可以遗传的即获得性遗传。如鼹鼠没有视力是由于其祖先长期生活在黑暗洞穴,无须使用眼睛。这样,它们的眼睛逐代退化并遗传下去,最后鼹鼠就完全丧失了视力。
英国生物学家达尔文曾随“贝格尔”号战舰进行了5年的环球旅行和生物学考查,广泛研究了生物遗传、变异和进化的关系,于1859年发表了《物种起源》(TheOriginofSpecies)的著作,提出了生物通过生存斗争(struggleforexistence)以及自然选择的进化理论。他认为生物在长时间内累积微小的有利变异,当发生生殖隔离后,就形成了一个新物种,然后新物种又继续发生进化变异。达尔文的进化论是19世纪自然科学中最伟大的成就之一,它不仅否定了物种不变的谬论,而且有力地论证了生物由简单到复杂、由低级到高级的进化过程。
达尔文的进化理论没有对生物遗传和变异的遗传学基础进行论述,他在1868年发表的第二部著作《在驯养下动物和植物的变异》(VariationsofAnimalsandPlantsunderDomestication)中试图对这一不足作出明确解释,但他重提了“泛生说”和“获得性遗传”的观点。达尔文认为在动物的每一个器官里都存在称为胚芽(gemule)的单位,它们通过血液循环或体液流动聚集到生殖细胞中。当受精卵发育成为成体时,胚芽又进入各器官发生作用,因而表现出遗传现象。胚芽还可对环境条件作出反应而发生变异,表现出获得性遗传。达尔文的这些观点也完全是一些没有事实依据的假设。
德国生物学家魏斯曼(A.Weisman,1834-1914)支持达尔文有关进化的选择论,但反对获得性遗传。他于1892年提出了种质连续论(theoryofcontinuityofgermplasm),把生物体分成体质(somatoplasm)和种质(germplasm)。种质是独立的、连续的,能产生后代的种质和体质,而体质则不能产生种质。环境只影响体质,故由环境引起的变异是不遗传的即获得性不能遗传。遗传的是种质而不是体质。种质论在生物科学中产生了广泛影响,直到今天的遗传学研究和动、植物育种仍沿用了种质论的某些观点。但是,魏斯曼将生物体绝对地划分为种质和体质是片面的,而且今天的大量遗传学研究和分子生物学研究证明,某些获得性也是可以遗传的。
真正科学地、有分析地研究遗传与变异是从孟德尔(G.J.Mendel,1822—1884)开始的。孟德尔是奥地利布隆(Brünn)的一位天主教修道士,同时也是一所中学的代课教师。他于1856—1864年在他所在修道院的小花园内对豌豆(Pisumsativum)进行了杂交实验,于1865年在当地召开的自然科学学会上宣读了试验结果。他认为生物性状的遗传是受遗传因子控制的,并提出了遗传因子分离和自由组合的基本遗传规律。他从试验中得到的结论是形成今天科学遗传学的基石,所以他被公认为是遗传学的创始人。
已如前述,孟德尔并不是第一个从事植物杂交试验的人,但他是第一位从生物体的单个性状出发,分析其试验结果的人。孟德尔采用科学的方法设计实验,对杂交结果进行计数和分类,并采用数学模式对各种比例进行比较分析,然后针对各种差异提出假说。接着,他根据初步试验结果和假设,准确预测有关遗传单位的传递方式,最后再根据后来的杂交结果证明他所作假设的正确性。孟德尔的研究方法和提出的学说是比较先进的和科学的,特别是他的思维方法至今仍然是科学工作者学习的榜样。
但是,孟德尔的理论在当时并未受到重视,直到1900年,他的论文才得到3个不同国家的3位植物学家的注意。他们分别是荷兰的迪·弗里斯(H.deVries),他研究月见草和玉米;德国的柯伦斯(C.Correns),他研究玉米、豌豆和菜豆;奥地利的切尔马克(E.vonS.Tschermak),他研究豌豆等数种植物。他们3人都从自己独立的研究中获得了孟德尔原理的证据。当他们在收集资料、引用文献时都发现了孟德尔的论文。从此,孟德尔的成就才得到广泛重视。从这以后,许多学者都按照孟德尔的理论和研究方法对动、植物的遗传现象进行了广泛深入的研究,使遗传学研究得到迅速发展。因此,人们把1900年孟德尔论文被重新发现之时定为遗传学形成和建立的开端。
1905年英国人贝特逊(W.Bateson)依据希腊“生殖”(generate)一词给遗传学正式定名(genetics)。贝特逊除了给遗传学进行科学定名外,还将孟德尔最初提出的控制一对相对性状的遗传因子定名为等位基因(allelomorph,后缩写为allele)。1903年萨顿(W.S.Sutton)发现染色体行为与遗传因子的行为一致,于是提出了染色体是遗传因子的载体的观点。1909年丹麦遗传学家约翰逊(W.L.Johannson)提出用基因(gene)一词代替孟德尔的遗传因子。基因一词由达尔文的泛子(pangen)的最后一个音节衍生而来。至今,遗传学中广泛使用等位基因和基因这两个名词。等位基因是指控制一对有相对差异的两种特征的遗传单位,而基因则是指控制某一特征发育的遗传单位。1910年左右,美国遗传学家摩尔根(T.H.Morgan)及其同事根据对普通果蝇的研究,确定了基因是染色体上的分散单位,在染色体上呈直线排列,提出了基因的连锁交换规律,并结合当时的细胞学成就,创立了以染色体遗传为核心的细胞遗传学(cytogenetics)。
就在孟德尔规律被重新发现的1900年,英国医生、生物化学家加罗德(A.E.Garrod)根据对人体的一种先天性代谢疾病尿黑酸症(alkaptonuria)的研究,认为这种疾病是由于单个基因发生突变后,产生一种不具功能的产物,从而导致代谢障碍。加罗德的这种一个突变基因决定一种代谢障碍的观点在当时也并未受到广泛注意,直到1941年,比德尔(G.W.Beadle)和他的老师泰特姆(E.L.Tatum)对红色面包霉(Neurospora)的生化突变型进行研究时,才发现了加罗德的工作,明确提出了“一个基因一种酶”(onegene-oneenzyme)的理论。后来“一个基因一种酶”又被修改成较准确的概念即“一个基因一种多肽(onegene-onepolypeptide)。
基因究竟是由什么物质组成的呢?这是自孟德尔规律被发现以来人们一直探索的问题。早在1869年,一位瑞士医生米切尔(F.Miescher)就宣称自己从脓细胞中分离到了核酸。时隔30多年以后,美国的细胞生物学家威尔逊(E.B.Wilson)又发现了核酸,证明它是染色体的重要组成成分,并指出它可能是遗传物质。1944年,埃弗里(O.T.Avery)等从肺炎双球菌(Diplococcuspneumoniae)的转化试验中又直接证明了脱氧核糖核酸(DNA)是遗传物质。直到1953年,沃森(J.D.Watson)和克里克(F.H.C.Crick)提出了DNA的双螺旋结构模型,这一成就才为进一步阐明DNA的结构、复制和遗传物质如何保持世代连续的问题奠定了基础。埃弗里及沃森等人的研究开创了分子遗传学这一新的学科领域,不仅使遗传学,而且使整个生物学跨入了一个新纪元。
今天,遗传学已是一门成熟的、非常有活力的学科,被认为是现代生物学的核心。它是自孟德尔奠基以来,人类对生命本质认识的集体智慧的结晶,世界上许多科学家都对遗传学的发展做出了杰出贡献。现代遗传学的发展非常迅速,特别是在高等真核生物包括人体的发育、细胞分化、记忆、衰老及信号转导等分子机制的研究,以及结构基因组和功能基因组研究方面,几乎每年都有突破。
【遗传学研究的领域】
遗传学研究的领域非常广泛,包括病毒、细菌、各种植物和动物以及人体等所有生命形式。研究手段从分子水平、染色体水平直到群体水平。但现代遗传学的研究领域一般可划分成4个主要分支,即传递遗传学(transmissiongenetics)、细胞遗传学(cytogenetics)、分子遗传学(moleculargenetics)和生统遗传学(biometricalgenetics)。各个分支领域之间相互联系、相互重叠、相互印证,它们又组成了一个不可分割的整体。
传递遗传学是最经典的研究领域,它研究遗传特征从亲代到子代的传递规律。我们可以将具有不同特征的个体进行交配,通过对几个连续世代的分析,研究性状从亲代传递给子代的一般规律。但在对人体进行研究时,则采用谱系分析,即通过对多个世代的调查,追踪某种遗传特征的传递方式,估测其遗传模式。由于这种研究方法首先是从孟德尔开始的,所以这一遗传学分支又称为经典遗传学(classicalgenetics)。
细胞遗传学是通过细胞学手段对遗传物质进行研究。在这一领域中使用最早的工具是光学显微镜。20世纪初,就是利用光学显微镜发现了细胞有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)过程中染色体及其行为的。染色体及其在细胞分裂过程中行为特征的发现不仅对孟德尔规律的再发现和被承认起到了重要作用,而且还奠定了遗传的染色体理论基础。染色体理论在20世纪上半叶遗传学研究中起着主导作用,它认为染色体是基因的载体,是传递遗传信息的功能单位。所以,有人把其中专门研究染色体变化与遗传变异的关系以及基因在染色体上定位等内容称为染色体遗传学(chromosomalgenetics)。后来,随着电子显微镜的发明,我们已能够直接观察遗传物质的结构特征及其在基因表达过程中的行为,使细胞遗传学的研究视野扩大到分子水平。
分子遗传学是从分子的水平上对遗传信息进行研究。它研究遗传物质的结构特征、遗传信息的复制、基因的结构与功能、基因突变与重组及基因的调节表达等内容,是遗传学中最活跃、发展最迅速的一大分支。对遗传信息在分子水平上进行研究始于20世纪40年代。虽然开始的研究对象只是细菌和病毒,但现在我们已经知道了许多真核生物遗传信息的特征、复制和调节表达机制。到70年代,随着重组DNA(recombinantDNA)技术的发明与应用,我们可以在实验室内有目的地将任何生物的基因拼接到细菌或病毒DNA上,进行大量克隆(cloning)即在离体条件下扩增目的基因。DNA重组技术在分子遗传学研究方面是一种使用广泛的、非常重要的基本技术,它不仅使基因研究不断向理论的纵深发展,而且还对医学和农业具有重要的实用意义。
生统遗传学是一门用数理统计学方法来研究生物遗传变异现象的分支学科。根据研究的对象不同,又可分为数量遗传学(quantitativegenetics)和群体遗传学(populationgenetics)。前者是研究生物体数量性状即由多基因控制的性状遗传规律的分支学科,后者是研究基因频率在群体中的变化、群体的遗传结构和物种进化的学科。生统遗传学传统上是依据群体中不同个体所表现出来的特征即表型来研究遗传和变异,但现在正在逐步向研究群体内分子水平变异的方向发展。