高等植物性别

合集下载

雌雄异株植物性别鉴定方法概述

雌雄异株植物性别鉴定方法概述
Jaiswal V S,Prpatap Narayan,Madan Lal. Activities of acid and alkaline phosphatases in relation to sex differentiation inCarica papaya[J].Biochem Physiol Pflanzen,1984,179:799-801.
性状是由基因决定的,对于性别这个特殊的性状而言,植物雌雄株间表现的差异,无论是性染色体的差异、生理代谢方面的差异、还是同工酶表现的差异,都能从植物基因组DNA上反映该物种性别的本质特征。这种研究方法可在植物的任何发育阶段(只要能提取DNA的植株材料)进行,且鉴定准确、结果重复性好。此方法从分子水平入手,利用DNA分子标记技术,通过分析已知性别植物基因组DNA间的多态性,筛选与其性别相关的分子标记,寻找雌雄植株间的本质差异,为植物的性别鉴定提供理论依据。
关键字:雌雄异株,性别鉴定,评价
1绪论
自然界被子植物大多是雌雄同株,雌雄异株植物仅占6% (Renner等,1995)。由于雌雄异株植物,在植物性别决定尤其是性染色体进化研究中具重要地位(Ioan,2001;Ainsworth,1998),且由于同一树种、不同性别的植物在形态学及生物学特性、经济价值等方面存在一定的差距,林业生产、园林事业以及蔬菜种植中常常希望根据经营目的与利用方向,从中选择栽培某一种性别的植物以满足需要,对植物的早期性别鉴定就显得尤为重要。早在上世纪50年代初波兰学者Bugala首先通过叶色鉴定了欧洲山杨(Populus tremula)的性别(Bugala,1951)。但通过外部形态来鉴定植物性别的方法不够准确,且对某些植物而言,在性器官分化和发育成熟前,其雌雄株的形态差异往往不明显,所以不能作为植物性别早期鉴定的可靠依据。近年来发展了从细胞、生化和分子等不同水平上对雌雄异株植物的性别鉴定进行研究的方法。

性别表达

性别表达
• 四是30年代Lysenco 提出“春化作用”(vernalization) 的概念。指出低温对一些植物开花具有诱导作用。
• 五是在50年代光敏素被发现并被证明它是植物开花的 光周期现象中的主要光受体。
花器官形成和性别表现
一、
植物在营养生长阶段,顶端分生组织出现 形态上的变化,从营养生长锥转变成生殖生长 锥,即开花分化出花芽。花芽分化又称为器官 的形成,包括花原基的形成、花芽各部分的分 化与成熟的全过程。 (一) 花芽分化时茎尖生长点的形态及生理变化
成花决定态 (floral determinated state)
植物经过一定时期的营养生长后,就能感 受外界信号(低温和光周期)产生成花刺激物。 成花刺激物被运输到茎端分生组织,在那里发 生一系列诱导反应,使分生组织进入一个相对 稳定的状态,即成花决定态。
进入成花决定态的植物就具备了分化花或 花序的能力,在适宜的条件下就可以启动花的 发生,进而开始花的发育过程
对开花理论有重大影响的试验
• 一是1904年Klebs提出的控制开花迟早的碳氮比假说, 如氮肥过多会导致贪青徒长,晚熟,而当植物体内碳 水化合物与含氮化合物的比值高时,植物则易开花。
• 二是1920年Garner、Allard证明日长可以影响烟草是 否开花或开花早迟。
• 三是30年代Chailakhyan证明日长的影响是经由叶片形 成的,可通过嫁接传递的物质而对茎尖的开花起作用。 之后形成“开花素”(Anthesin)学说,尽管开花素到现 在仍未发现。
植物的性别与动物相比
• 首先动物雌雄个体间在许多方面存在明显差异, 而植物中雌雄性别间的差别主要表现在花器官 以及生理上,一般无明显第二性征。
• 其次动物性别分化的结果一般只形成雄性和雌 性个体,而高等植物中性别分化则表现出多种 形式。

植物的性别分化

植物的性别分化

3. 相关技术
(1)矮壮素(CCC)是GA合成的抑制剂。以101MCCC溶液喷洒或浇灌黄瓜幼苗,可使植株 完全雌性化。 (2)一些无机离子,如Ag+(常用AgNO3)和 Co2+(常用CoCl2)能在一些植物的雌株中 诱导出雄花。
Thank you !
二. 环境条件的影响
基本 条件
环境 条件
日照
植物 激素
1. 一般说来,充足的氮素营养,较高的空气和土壤
温度,较低的气温(特别是夜间低温),蓝光, 种子播前冷处理等,有利于雌性分化;高温、红 光等因子则促进雄花分化。
2. 日照长度的影响因植物光周期类型而异;一般短
日照促进短日植物(SDP)多开雌花,使长日植 物(LDP)多开雄花;长日照的作用则相反。
13级生科二班
梁月圆
植物性别的分化
一. 性别分化的简要机理
二. 环境条件的影响雄同 花植物 雌雄同株 异花植物 雌雄异 株植物 桃、苹果、 草莓...... 玉米、瓜 类...... 大麻、银 杏......
2.性别分化的机理:
一般认为雌、雄同株植物形成雌、雄器官 的基因均已在全能的分化细胞中预先编码,环 境因子或化学药剂只起着一个阻抑或脱阻抑的 作用。
数大大下降,雌花数显著提高。一氧化碳处
理不仅可改变雌雄花的比例,而且可改变雌
雄花出现的顺序,降低了雌花着生的节位,
可使黄瓜提前长成上市。
三. 鉴定及实践意义
1. 性别鉴定
(1) 开花顺序
(2) 呼吸速率
2. 实践意义
以种子和果实为收获对象则需要大量的
雌花或雌株,而有时为了其他目的,就更
欢迎雄株,例如以纤维为收获物的大麻, 以雄株为优,因其纤维拉力较强,为了得 到银杏种子,宜多种雌株,而如用银杏作 行道树,则又以雄株为佳。

性别表达

性别表达

• 在果蝇的性别决定中,发现合子内X–染色体数与常染 色体数的比率(或称性指数X/A)有些决定着雌雄性 别。在某些雌雄异株植物中也有类似情况,如酸模 (Rumex) 正 常 雌 株 的 性 染 色 体 为XX(2n=14), 雄 株为XY1, XY2, X/A 也决定着性别: • 当2X: 2A=1时, 为正常雌株 • 当2X: 3A=0.67时, 为中间性 • 当1X: 2A=0.50时,为正常雄株 • 也即当X/Y为1时,发育为雌株;为0.5时发育为雄株; 介于0.5和1.0之间时为中间性。 • 可见,在XY性别决定中,有时常染色体也有一定作用
对开花理论有重大影响的试验
• 一是1904年Klebs提出的控制开花迟早的碳氮比假说, 如氮肥过多会导致贪青徒长,晚熟,而当植物体内碳 水化合物与含氮化合物的比值高时,植物则易开花。 • 二是1920年Garner、Allard证明日长可以影响烟草是 否开花或开花早迟。 • 三是30年代Chailakhyan证明日长的影响是经由叶片形 成的,可通过嫁接传递的物质而对茎尖的开花起作用。 之后形成“开花素”(Anthesin)学说,尽管开花素到现 在仍未发现。 • 四是30年代Lysenco 提出“春化作用”(vernalization) 的概念。指出低温对一些植物开花具有诱导作用。 • 五是在50年代光敏素被发现并被证明它是植物开花的 光周期现象中的主要光受体。
ZW型
• 凡雌性个体具两个异型性染色体,而雄 性具两个同型性染色体的生物称ZW型。 在植物中具此种类型的不多。 • 草莓属(Fragaria )的雌株为杂合子, 雄株为纯合子,也即属ZW型。 • 金露梅(Potentilla fruticosa)也属此型。
性基因
• • • • (1)黄瓜 (2)玉米 雌性化基因(feminizing genes) 雄性化基因(masculinizing genes)

第5章伴性遗传

第5章伴性遗传

整个交配用棋盘法表示为: 1) P X+X+(红眼♀) × XWY (白眼♂)
F1 ♀ ♂ XW
X+
X+XW
红眼♀
Y X+ Y 红眼♂
2)F1 X+XW(红眼♀) × X+ Y(红眼♂)
F2 ♀ ♂
X+
Y
X+ X+X+(红眼♀) X+Y(红眼♂)
XW X+XW(红眼♀) XWY(白眼♂)
F2 ♀蝇全为红眼,而♂蝇红白各占一 半。
例如:人类的毛耳性状,这一性状 总是由父亲传给儿子。
三、高等植物的伴性遗传(XY型性别 决定)
雌雄异株,XY型性别决定。 植物的Y染色体稍大于X染色体。 减数分裂时,X和Y染色体的分离早于
常染色体的分离,表明X和Y染色体的同
源部分很少。
女娄菜的伴性遗传
XB:阔叶,Xb:细叶,且带有Xb的花粉(雄 配子)是致死的。 P: XBXB(阔叶♀)× XbY(细叶♂)
第一节 性别决定
一、性别与性染色体 二、人类的性染色体 三、性别决定类型 四、性别决定的机制
一、性别与性染色体
雌雄性别是生物界最普遍的现象。 性别比理论比率为雌性:雄性=1:1 出生人口性别比例的严重失衡 不可 估量的负面社会影响。 “性别” 性状按孟德尔方式遗传,而 1:1的性别比意味着某一性别在遗传上是 纯合体,而另一性别则是杂合体。
哺乳类:XX/XY XX/XO 两栖类:ZZ/ZW XX/XY 鸟类:ZZ/ZW 昆虫:X:A 二倍体-单倍体
其他生物中的性染色体和性别决定 XO型
XO型的雄体只有一个单一的X染色体,没 有Y染色体,雌体染色体成对为XX。

植物的性别决定和有性生殖

植物的性别决定和有性生殖

花的组成:一朵花通常包括花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊等部分。
花序的分类:根据花轴分枝与否,花序可以分为有限花序和无限花序两类。
传粉和受精过程
传粉:雄蕊的花粉传播到雌蕊的柱头上的过程
受精:花粉与卵细胞结合形成受精卵的过程
受精卵发育成胚,是新个体的起点
传粉和受精是植物有性生殖过程中的重要步骤
胚胎发育和种子的形成
汇报人:XX
XX,a click to unlimited possibilities
植物的性别决定和有性生殖
/目录
目录
02
植物的性别决定
01
点击此处添加目录标题
03
有性生殖过程
05
植物的繁衍与人类的关系
04
植物的繁殖方式
06
植物性别决定和有性生殖的应用前景
01
添加章节标题
02
植物的性别决定
受精作用:精子和卵细胞结合形成受精卵,标志着新生命的开始。
胚胎发育:受精卵经过细胞分裂和分化,形成各种组织和器官,最终发育成完整的胚胎。
种子形成:胚胎发育完成后,种子形成,通常包括种皮、胚乳和胚芽等部分。
萌发和生长:种子在适宜的条件下萌发,经过生长和发育,最终成为成熟的植物体。
有性生殖的意义
遗传多样性:有性生殖通过基因重组产生遗传变异,增加生物多样性。
扦插繁殖:将植物的枝条插入土壤中,促使其生根发芽,形成新的植株。
嫁接繁殖:将一种植物的枝条或芽接到另一种植物的根上,使两者愈合生长,形成新的植株。
有性繁殖方式
定义:通过配子结合形成合子,进一步发育成新个体
01
02
过程:花粉传播、受精、胚发育等阶段
特点:遗传信息重组,增加遗传多样性

高三生物二轮复习:“致死效应”或“配子不育”遗传问题练习

高三生物二轮复习:“致死效应”或“配子不育”遗传问题练习

“致死效应”或“配子不育”遗传问题练习一、选择题1.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。

该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。

控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。

下列叙述错误的是( )A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子2.某种小鼠的毛色受A Y(黄色)、A(鼠色)、a(黑色)3个基因控制,三者互为等位基因,A Y对A、a为完全显性,A对a为完全显性,并且基因型A Y A Y胚胎致死(不计入个体数)。

下列叙述错误的是( )A.若A Y a个体与A Y A个体杂交,则F1有3种基因型B.若A Y a个体与Aa个体杂交,则F1有3种表现型C.若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交,则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体D.若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交,则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体3.在一个自然种群中,小鼠的体色有黄色和灰色,尾巴有短尾和长尾,两对相对性状受两对等位基因控制,遗传符合基因的自由组合定律。

实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死),现任取一对黄色短尾个体经多次交配,F1的表现型为:黄色短尾∶灰色短尾∶黄色长尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。

下列说法错误的是( )A.表现型为黄色短尾的小鼠基因型仅有1种B.F1中致死个体的基因型共有4种C.若让黄色短尾与灰色长尾鼠交配,则子代表现型比例为1∶1∶1∶1D.若让 F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则子代灰色短尾鼠占2/34.某种昆虫的性别决定方式为 ZW 型。

该昆虫幼虫的正常体壁(D)对油质体壁(d)为显性。

一对正常体壁的雌雄亲本杂交,F1中雄性全部为正常体壁,雌性正常体壁∶油质体壁=1∶1。

已知 d 基因使卵细胞致死。

下列说法错误的是( )A.基因 D/d 位于 Z 染色体上,W 染色体上没有其等位基因B.雄性亲本为杂合子,F1中有部分个体只能产生雌性后代C.油质体壁性状只能出现在雌性个体中,不可能出现在雄性个体中D.F1雌雄个体随机交配,理论上产生的后代中雌雄比例为3∶15.豌豆的花色有紫花和白花两种表现型,为探究豌豆花色的遗传规律,随机选取了多对天然紫花和白花植株作为亲本进行杂交实验,结果如下表所示。

植物的性别与性别比

植物的性别与性别比
常为1:1。
特点:雌雄异株 植物的性别决定 方式通常是遗传 的,但也有一些 植物是通过环境 因素来决定性别
的。
分类:根据雌雄 配子体的形态和 发育方式,雌雄 异株植物可以分 为单性异株和两 性异株两种类型。
繁殖方式:雌雄 异株植物通常通 过风、昆虫等媒 介进行授粉繁殖。
无性植物
简介:无性植物不进行有性生殖,只通过营养繁殖方式进行繁殖。 常见类型:包括根茎、匍匐茎、球茎、块根等。 特点:无性植物通常具有较强的适应性和生存能力,可以在各种环境中生长。 繁殖方式:通过分株、块根等方式进行繁添加标题
添加标题
激素处理:使用植物激素处理植物, 可调控性别分化,进而影响性别比。
土壤和营养:土壤成分和营养状况 对植物性别分化有一定影响,进而 影响性别比。
繁殖策略与性别比
繁殖策略:植物通过有性繁殖和无性繁殖来繁衍后代,性别比在不同繁殖策略中有所不同。
影响因素:植物性别比受到遗传因素、环境因素和人为因素的影响,如光照、温度、 土壤养分等。
性别比与种群动态
性别比的概念:植 物种群中雌雄个体 数量的比例。
性别比的影响因素: 环境、遗传和生殖 方式等。
种群动态的概念: 植物种群数量和分 布的变化。
性别比与种群动态 的关系:性别比影 响种群增长和分布, 进而影响植物的适 应性和进化。
性别比与种间关系
性别比影响种群密度和分布 性别比与种群竞争:优势性别对资源竞争的影响 性别比与种群繁殖:繁殖策略和种群增长的关系 性别比与种间关系:对其他物种的竞争和共存的影响
园艺观赏:通过 调控植物性别, 培育出更具观赏 价值的园林植物。
医药保健:植物 性别相关成分的 药用价值研究, 为新药研发提供 思路。
未来研究方向与展望
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

0.5
1.0 1.5
XYY XY XY XY
XXXYY XXY XXY XXY XXXY XXXY XXXXY XX XXX XXXX


2.0
3.0 4.0
雄、偶尔夹有两性花
雄、偶尔夹有两性花 两性花、偶尔夹有雄花 雌花
二、植物性别决定
3、X/A比决定性别
如蓼科的酸模 染色体组成 1X/1A 2X/3A 3X/4A 4X/6A X/A比 1.0 0.5<X/A<1 性别 雌性 雌雄间性
目录
1 2 3 4 高等植物性别的进化 高等植物的性别决定 植物雌雄异株的意义 雌雄异株植物性别的鉴定
四、雌雄异株植物性别的鉴定
1、由外部形态特征鉴别
2、通过生理代谢差异鉴别 3、通过化学物质分析鉴别 4、通过同工酶差异鉴别 5、由核酸水平鉴别 6、特异蛋白质及氨基酸含量鉴别 7、染色体组型鉴别 8、化学药剂处理鉴别
四、雌雄异株植物性别的鉴定 1、由外部形态特征鉴别
在对杜仲(Eucommia ulmoidesOliv.)的顶芽进行研究时发 现:从1993年和1994年的12月到翌年4月芽展开前对顶芽 的测量说明,雄株顶芽的长度和最大直径都明显大于雌株 的(P<0.01),实践证明可用芽的大小鉴别杜仲幼株的性别 (王丙武等,1999)。
四、雌雄异株植物性别的鉴定
5、由核酸水平鉴别 ①、测定不同性别植物的核酸含量
王白坡等经过分析,显示银杏雌雄株间在核酸的含量水平上存在一定差 异:6月上旬以前雄株芽尖中核酸含量高于雌株;8月上旬以后则相反,雌 株超过雄株。
②、运用分子生物学技术寻找特异的DNA片段
利用DNA分子标记技术(RAPD、AFLP),通过分析已知性别植物基 因组DNA间的多态性,筛选与其性别相关的分子标记,寻找雌雄植株间 的本质差异,为植物的性别鉴定提供理论依据。
四、雌雄异株植物性别的鉴定
2、通过生理代谢差异鉴别 千年桐(Vernicia mon-tanaLiour)的雌株叶部组织的还原 能力大于雄株。
大麻雄株组织的呼吸速度大于其雌株,而过氧化氢酶的活 性也比雌株高50%~70%。
在银杏、石刁柏中都发现过氧化物酶的活性与植株的性 别有关。
四、雌雄异株植物性别的鉴定
四、雌雄异株植物性别的鉴定
8、化学药剂处理鉴别
根据叶片所含酚类物质与不同化学试剂反应所产生的稳定
颜色变化,鉴别了银杏、黑杨、旱柳、沙棘、杜仲及猕猴 桃的雌雄株。 优点:快捷、廉价和实用 缺点:易受环境因素及植物生长发育不同时期的影响,对 鉴别结果 的可靠性有一定的干扰。
1X/2A 1X/3A
X/A≤0.5
雄性
二、植物性别决定
4、基因与性别决定
①、单基因控制
如石刁柏: 雄株 A-;雌株 aa
②、双基因控制
玉米: 雌花序:Ba 雄花序:Ts 雌雄同株:Ba-Ts雄株: babaTs雌株: Ba-tsts或 babatsts(雌花序退化,雄花序变成雌花序)
二、植物性别决定
5、环境条件与植物性别分化
①、日照长度
长日 雄株 雌株 雄株
大麻
短日 雌株
②、温度
≤10℃
南瓜 (晚上) >10℃
雌花
雄花
二、植物性别决定
5、环境条件与植物性别分化
③、营养
钾肥 雄花 雌花
黄瓜
氮肥
④、外源激素
高等植物性别的进化 高等植物的性别决定 植物雌雄异株的意义 雌雄异株植物性别的鉴定
一、高等植物性别的进化
2. 植物性别进化历程
一般认为两性花是性别的原始类别,雌雄异株和雌雄同株是进化的高 级形态,传统的进化观点认为,具两性花的杂性异株种类就是在这样 的改变中演变为雌雄异株种类的。(许智宏等,1999)
目录
1 2 3 4 高等植物性别的进化 高等植物的性别决定 植物雌雄异株的意义 雌雄异株植物性别的鉴定
二、植物性别决定
1、性染色体决定性别
染色体类型 XX-XY型 XX—XO型 ZW—ZZ型

XX XX ZW

XY X ZZ
植物种类
大麻、菠菜、 银杏、蛇麻 花椒
草莓
二、植物性别决定
2、X/Y比决定性别
X/Y比 性染色体组成 常染色体 2A 2A 3A 4A 4A 2A 3A 4A 3A 4A 4A 2A 3A 4A 性别 雄
目录
1 2 3 4 高等植物性别的进化 高等植物的性别决定 植物雌雄异株的意义 雌雄异株植物性别的鉴定
一、高等植物性别的进化
1、植物类型—根据雌雄器官着生位置 ① 、雌雄同花:同一朵花中同时具有雌雄两种性器官:如油菜、水稻。 ② 、雌雄同株:如玉米、南瓜
③ 、雌雄异株:如菠菜
♂雄 ♀雌
爱神丘比特的弓箭袋状如“♂”,女神维纳 斯爱美,常持小镜子形似“♀”,人们就用 这两个符号作为爱神和女神的代号,后来它 们就被分别用来表示男和女了。植物学家借 用这两个符号来表示植物两性花。
四、雌雄异株植物性别的鉴定
6、特异蛋白质及氨基酸含量鉴别
Naidi et al在对番木瓜组蛋白的分析中发现,雌株组蛋白的水平大于雄 株,在根和茎中特别明显,表明雄株有相对较高的代谢状况,可为鉴定番 木瓜幼苗性别提供依据。
7、染色体组型鉴别
对那些由性染色体决定性别的植物,由染色体组型来鉴别植物性别是 可行的。根据这种特点,前人已在女娄菜、罗汉松、青刚柳、花椒、三 角杨及其它杨树树种细胞中发现了与性别相关的染色体。
3、通过化学物质分析鉴别 酚类、玉米素、黄酮、单宁、萜类内酯、内源激素等在 不同雌雄异株植物中含量会有相应的差异。 4、通过同工酶差异鉴别 过氧化物酶及多酚氧化酶、黄瓜的吲哚乙酸氧化酶、多酚 氧化酶以及 超氧化物歧化酶同工酶都可以作为其雌性早 期鉴定的生化标记。 分子酶学“一个基因一个同工酶亚基”的理论。 张立平等,和晁无疾在对葡萄雌雄株的超氧化物歧化酶 同工酶进行分析,对葡萄植株进行性别鉴定的结果不一致。
三、植物雌雄异株的意义
(许多雌雄异株的植物,其经济价值是不同的) ①、以果实、种子为栽培目的:需要大量雌株(如:番木瓜、 银杏、千年桐)
三、植物雌雄异株的意义
②、以嫩笋为食的芦笋,雄株产量较高
三、植物雌雄异株的意义
③、以纤维为收获物的大麻,雄株生长速度快,纤维质量好
三、植物雌雄异株的意义
④、作为城市绿化的行道树选雄株为好 当然,对于那些开花时会散出很多讨厌的絮状物的雌性杨 树,肯定要在幼苗期就淘汰了。
相关文档
最新文档