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1、第九章 核外遗传 第一节 核外遗传的性质与特点 性质 非孟德尔式遗传 特点 1 细胞器基因组通过细胞质由一代传到下一代 2 亲本等位基因的分离比为4 0 3 正反交的结果不同 杂交子代某些性状只有母本表性特征 4 核外因子不能进行遗传作图 紫茉莉的遗传 原因 叶绿体在细胞质中 就细胞质而言 雌雄 两性配子的贡献不同 胚珠中的雌配子含 有细胞质 而花粉管中的雄配子很少含有 细胞质 而且通常不含有包括叶绿体在内 的质体的 所以 叶绿体的遗传符合细胞 质遗传的特征 种子后代的叶绿体种类决 定于种子产生于哪一种枝条上 而与花粉 来自哪一种枝条无关 真菌异核体实验 说明 核的来源对小菌 落这个表型性状的
2、发育 并无影响 而核外基因 才是控制小菌落性状的 遗传因子 这种遗传因 子通过异核体的细胞质 传递给它的无性分生孢 子 第二节 细胞内敏感性物质的遗传 草履虫放毒性的遗传 草履虫放毒必须有两种因子同时存在 1 细胞质因子 卡巴粒 2 核基因K 为显性基因 第三节 母性影响 短暂的母性影响 原因 精子不带细胞质 而卵里含有大量的细胞质 当Aa 母蛾形成卵子时 不论A卵还是a卵 细胞质中都 容纳了足量的犬尿素 所以 它们的后代中 aa 幼虫的皮肤有色 但是由于缺乏A基因 不能自 己制造色素 所以 随着个体的发育 色素逐渐 消耗 到成虫时复眼已成为红色了 持久的母性影响 原因 螺类的受精卵是螺旋式卵
3、裂 成体外壳的 旋向早就决定于最初的两次卵裂中的纺锤 体的方向 而这纺锤体的方向决定于卵细 胞质的特性 归根结底决定于母体染色体 上的基因 子代的基因型不能对之再作更 改 而只能反映于其所产生的卵细胞 而 决定下一代的表型 所以 就出现母亲基 因型控制子代表型的现象 第四节 线粒体的遗传方式及其分子基础 酵母的 小菌落突变 可见小菌落的性 性状与核基因是没 有直接关系的 原因 酵母菌的小菌落 缺少细胞色素a和b 还 缺少细胞色素c氧化酶 不能进行有氧呼吸 线粒体是细胞的呼吸代谢中心 上述有关 酶系也存在于线粒体中 所以 可以推测 有关的基因也存在于线粒体DNA中 线粒体基因组 1 线粒体基因组
4、的一般性质 双链 环状DNA 裸露 少数线性 大小 动物的为14 39kb 真菌类17 176kb 草履虫50kb 植物200 2500kb 特点 一般没有重复核苷酸序列 含有短的多聚核苷酸序列比核DNA中的小 动物细胞内线粒体DNA表现出明显的分子内不 均一性 线粒体DNA半自主性 线粒体DNA 的组成 如人类线粒体基因组 16569bp 13个蛋白质编码区域 细胞色素b 细胞色素氧化酶的3个亚基 ATP酶的2个亚基 NADH脱氢酶的7个亚基的编码序列 2个rRNA 16S和12S 基因 22个tRNA基因 线粒体基因的转录和翻译系统 不同线粒体的核糖体为55S 80S 由2个亚 基组成 每
5、个亚基有一条rRNA分子 线粒体的rRNA由线粒体自身的DNA编码 线粒体的tRNA也是由线粒体自身的DNA编 码 线粒体mRNA没有5 端帽子结构 起始密 码子直接位于5 端 线粒体核糖体蛋白由核基因编码 线粒体的遗传密码与通用密码有些不同 人类线粒体基因病 病例 遗传性视神经病 肌阵挛性癫痫及粗糙红纤维综合症 特点 1 突变mtDNA通过母亲卵子传递给子女 父源性将其突变mtDNA传递给子女则 只是 偶然性事件 2 细胞质内的多个mtDNA分子的突变纯质性和异 质性之分 3 传递突变mtDNA的母亲既可是纯质或异质性的患者 也可 以是表型正常异质性的携带者 3 线粒体的双重遗传控制 酵母线
6、粒体基因组的物理图谱及其特点 环状DNA 84kb 其核糖体大小亚基的2 个rRNA基因相距约25000bp 人和脊椎动 物细胞中线粒体DNA上rRNA基因紧相连接 其线粒体基因的内含子具有自我剪接作用 人类线粒体基因组的结构特点 特点 基因组结构小 基因紧密排列 无内含子 22个tRNA分子用于线粒体的蛋白质合成 也有4个密码子的含义不同于核基因中的相 同密码子 DNA的两条链以相同的速率从各自单一的 启动子区开始转录 高等植物的线粒体基因组 环状或线状 200kb 2500kb 混杂DNA 来源于其它基因而在本基因组 稳定复制遗传的混杂区段 线粒体基因在整个线粒体DNA上的分布一 般是不连
7、续的 表现为独立转录 但多顺 反子共转录的现象 第五节 叶绿体遗传及其分子基础 衣藻的叶绿体遗传 叶绿体遗传的分子基础 1 叶绿体基因组 裸露 环状双螺旋 120kb 190kb 不含5 甲基胞嘧啶 含有2个反向重复序列 由2段大小不等的非 重复序列隔开 叶绿体遗传系统与核遗传系统的关系 玉米埃型条斑遗传 表明 1 叶绿体在遗传上 有其自主性 2 叶绿体受核基因 突变效应的影响可以 发生改变 叶绿体的半自主性 叶绿体蛋白质的合成 1 由叶绿体DNA编码 2 由核DNA编码 3 由核DNA和叶绿体DNA共同控制 第六节 核外遗传与植物雄性不育 植物的雄性不育 植物花粉败育的现象称为雄性不育性 male sterility 一 核不育型 概念 由核内染色体基因决定的雄性不育类型 原因 败育过程发生在小孢子母细胞减数分裂期间 不能形成正常花粉 特征 用普通遗传学方法 不能使核不育型的整个后 代群体保持不育性 二 质 核不育型 概念 由细胞质和核基因互作所控制的不育 类型 原因 花粉败育多发生在减数分裂后小孢子 形成期 由不育的细胞质基因 S 和相对应 的核基因决定 恢复系 保持系不育系 本章作业 第248页 第1 3 4题 第249页 第6 7 8题
