第六部分细胞质遗传

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1、单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 1 第五章 细细胞质遗传质遗传 Cytoplasmic inheritance u第一节 细胞质遗传的概念和特点 u第二节 母性影响 u第三节 植物雄性不育的遗传本章要点 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 2 第一节节 细细胞质遗传质遗传 的概念和特点 u一 细胞质遗传的概念 u二 细胞质遗传的特点 u三 质体遗传 u四 线粒体遗传 u五 共生体和质粒决定的染色体外遗传 一 细细胞质遗传质遗传 的概念 u细胞质内含有遗传物质的结构 细细胞器 u线粒体 u质体 叶绿体 细细胞质颗

2、质颗 粒 u附加体 episome 质粒基因组 u共生体 symbiont 细胞质基因组 plasmon 遗传遗传 物质质的存在与遗传遗传 细细胞质遗传质遗传 u细胞质遗传 cytoplasmic inheritance 非染色体遗传遗传 染色体外遗传遗传 核外遗传遗传 非孟德尔遗传遗传 母体遗传遗传 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 6 第一节节 细细胞质遗传质遗传 的概念和特点 u一 细胞质遗传的概念 u二 细胞质遗传的特点 u三 质体遗传 u四 线粒体遗传 u五 共生体和质粒决定的染色体外遗传 二 细细胞质遗传质遗传 的特点 u细胞器 细胞质遗传

3、物质 的行为 有性生殖过过程 两性配子 体 中存在的差异 细细胞有丝丝分裂 子细细胞间间的不均等分配 u细胞质遗传的特点 正反交的遗传遗传 表现现不同 杂杂种后代也不表现现一定比例的分离 细细胞质遗传质遗传 的特点 二 细细胞质遗传质遗传 的特点 u细胞器 细胞质遗传物质 的行为 有性生殖过过程 两性配子 体 中存在的差异 细细胞有丝丝分裂 子细细胞间间的不均等分配 u细胞质遗传的特点 正反交的遗传遗传 表现现不同 杂杂种后代也不表现现一定比例的分离 与父本连续连续 回交不能置换换母本的基因 性状 附加体与共生体决定的性状类类似病毒的转导转导 或感染 连续连续 回交的遗传遗传 表现现 单击此处

4、编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 11 第一节节 细细胞质遗传质遗传 的概念和特点 u一 细胞质遗传的概念 u二 细胞质遗传的特点 u三 质体遗传 u四 线粒体遗传 u五 共生体和质粒决定的染色体外遗传 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 12 第二节节 母性影响 u母性影响的概念与实质 u椎实螺外壳旋转方向的母性影响 母性影响的概念 u一般情况下 生物个体的表现现型由本身基因型与环环境条件共同决定 核基因控制的性状 两个纯纯合亲亲本正反交后代 杂杂合体 的表现现是相同的 细细胞质质基因控制的性状杂杂交后代表现现与母本一

5、致 但并不是所有正反交后代表现现不同的性状都是由细细胞 质质基因控制 u母性影响 maternal effect 由于子代受母本影响 其性状表现现由母本基因型决定 的现现象 母性影响的实质实质 u母性影响是细胞核基因控制性状的独特表现 不 属于细胞质遗传 u根本特征 子代表现现型由母本 体 基因型决定 延迟遗传迟遗传 delayed inheritance u可能的机制 母体为为子代胚胎发发育早期 性状发发育的决定期 提供物 质质 决定子代性状的发发育 如果进进行胚胎移植 将任一基因型移植到一个母体中 该该个体的性状表现现就由这这个母体决定 因此也可以理解为为性状由胚胎发发育环环境决定 椎实实

6、螺的生物学特征与外壳方向表现现 u椎实螺 Limnaea peregra 的生物学特性 结结构与生殖 p275 u外壳旋转方向 相对对性状 右旋 左旋 右旋 S 对对左旋 S 为显为显 性 椎实实螺杂杂交试验试验 椎实实螺壳旋转转方向的形成 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 18 第三节节 叶绿绿体遗传遗传 u紫茉莉花斑性状的遗传 u玉米条纹叶的遗传 u质体的遗传特点 u质体遗传的分子基础 紫茉莉花斑性状的遗传遗传 u柯伦斯 1908 不符合孟德尔定律的遗传现遗传现 象 u紫茉莉枝条色性状 绿绿色 白色 无白色植株 花斑 紫茉莉枝条色性状遗传遗传 的解

7、释释 u绿色 能够够正常产产生叶绿绿体 质质体基因正常 u白色 不能产产生正常叶绿绿素 质质体基因不正常 u花斑 局部不能形成叶绿绿素 具有两类质类质 体 叶绿绿体的分离与重组组 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 24 三 质质体遗传遗传 u紫茉莉花斑性状的遗传 u玉米条纹叶的遗传 u质体的遗传特点 u质体遗传的分子基础 玉米条纹纹叶的遗传遗传 u玉米第7染色体上 核基因 u正常绿色叶 Ij u白色条纹叶 ij 玉米条纹纹叶遗传遗传 的解释释 u条纹叶基因纯合 ijij 时 会引起叶绿体基因变异 产产生条纹纹叶的细细胞质遗传质遗传 基因 突变变基因 并

8、且可以细细胞质遗传质遗传 的方式稳稳定遗传遗传 u叶色性状的遗传基础 由细细胞核基因 ij 与细细胞质质的基因共同控制 当核基因纯纯合 ijij 或细细胞质质基因为为条纹纹叶基因时时 植 株表现为现为 u条纹叶 两种细胞质基因 u白色叶 全部为条纹叶细胞质基因 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 29 三 质质体遗传遗传 u紫茉莉花斑性状的遗传 u玉米条纹叶的遗传 u质体的遗传特点 u质体遗传的分子基础 质质体的遗传遗传 特点 u质体具有遗传自主性 既能自我复制 又能独立表达 决定性状表现现 u质体遗传的自主性是相对的 可能与核基因共同决定性状表现现 在

9、某些情况下受核基因影响 甚至产产生细细胞质质基因突 变变 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 31 三 质质体遗传遗传 u紫茉莉花斑性状的遗传 u玉米条纹叶的遗传 u质体的遗传特点 u质体遗传的分子基础 质质体遗传遗传 的分子基础础 u叶绿体DNA ctDNA 的分子形态 闭闭合环环状双链链分子 u拷贝数 多拷贝 p278 u功能 ctDNA编码编码 部分叶绿绿体结结构与功能蛋白 RNA 其它叶绿绿体结结构与功能蛋白由核基因编码编码 u遗传体系 具有与核DNA相对对独立的复制 转录转录 和翻译译系统统 叶绿绿体基因组组 单击此处编辑母版副标题样式 单击单

10、击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 34 第一节节 细细胞质遗传质遗传 的概念和特点 u一 细胞质遗传的概念 p273 u二 细胞质遗传的特点 p274 u三 质体遗传 p276 279 u四 线粒体遗传 p280 282 u五 共生体和质粒决定的染色体外遗传 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 35 第四节节 线线粒体遗传遗传 u红色面包霉缓慢生长突变型遗传 u酵母小菌落遗传 u线粒体遗传的特点 u线粒体遗传的分子基础 红红色面包霉缓缓慢生长长突变变型遗传遗传 u红色面包霉的两种有性生殖方式 菌丝丝体融合 分生孢孢子与原子囊果融合 缓缓慢突变变型

11、遗传遗传 u野生型 菌丝丝体正常生长长 u缓慢生长突变型 生长长速度缓缓慢 u遗传表现 遗传类遗传类 型能够够通过过无性生 殖稳稳定遗传遗传 正反交的遗传遗传 表现现不同 u解释 线线粒体上与细细胞色素氧化 酶有关的基因突变变 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 38 第四节节 线线粒体遗传遗传 u红色面包霉缓慢生长突变型遗传 p280 u线粒体遗传的特点 u线粒体遗传的分子基础 p281 283 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 39 第四节节 线线粒体遗传遗传 u红色面包霉缓慢生长突变型遗传 u线粒体遗传的特

12、点 u线粒体遗传的分子基础 线线粒体遗传遗传 的特点 u与质体的遗传相比 线粒体基因组的遗传与核基 因组间的关系更紧密 一方面 线线粒体在遗传遗传 具有半自主性 u能够自我复制 转录和翻译表达 决定性状表现 另一方面 线线粒体基因组编码线组编码线 粒体 有氧代谢过谢过 程 中不到10 的结结构与功能蛋白 其余部分由核基因编编 码码 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 41 四 线线粒体遗传遗传 u红色面包霉缓慢生长突变型遗传 u酵母小菌落遗传 u线粒体遗传的特点 u线粒体遗传的分子基础 线线粒体遗传遗传 的分子基础础 u线粒体DNA mtDNA 的分子形

13、态 闭闭合环环状双链链分子 u拷贝数 多拷贝贝 u功能 mtDNA编码编码 少部分线线粒体结结构与功能蛋白 RNA u遗传体系 具有与核DNA相对对独立的复制 转录转录 和翻译译系统统 甚至具有一些与核基因组组不同的遗传遗传 密码码 线线粒体基因组组 线线粒体基因组图组图 关于质质体与线线粒体的起源 u质体与线粒体的存在 在细细胞内以一种半自主 半独立的结结构存在 具有相对对独立 甚至与核基因组组不完全相同的复制 转录转录 与翻译译体系 u起源 有人认为认为 质质体与线线粒体可能并不是细细胞最初 生命 起源的早期 组组分 而是一类类类类 似细细菌的单细单细 胞生物 进进入真核细细胞 并且相互适

14、应应 u与真核细胞间形成互生关系 u两者共同的一些遗传成分 冗余成分 在进化过程中丢失 线线粒体与叶绿绿体 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 46 第一节节 细细胞质遗传质遗传 的概念和特点 u一 细胞质遗传的概念 u二 细胞质遗传的特点 u三 质体遗传 u四 线粒体遗传 u五 共生体和质粒决定的染色体外遗传 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 47 五 共生体和质质粒决定的染色体外遗传遗传 u共生体的遗传 共生体及其遗传遗传 起源 草履虫放毒型的遗传遗传 基础础 u质粒的遗传 质质粒的基本特征与起源 质质粒的遗

15、传遗传 共生体及其遗传遗传 起源 u共生体 symbiont 某些生物细细胞内存在的类类似细细胞器的细细胞质颗质颗 粒 并不是细细胞生存的必需成分 与细细胞间间成共生关系 共生体基因组组会对对寄主细细胞性状表现产现产 生相应应的影响 u共生体的起源 与线线粒体和质质体相似 人们认为们认为 共生体可能是源于进进 入细细胞的某种细细菌 经过经过 相互适应应 形成共生关系 草履虫放毒型的遗传遗传 基础础 u草履虫的生物学特性 结结构与生殖 u草履虫的遗传特性 细细胞核遗传遗传 物质质 卡巴粒 Kappa particle u草履虫毒素分泌遗传 细细胞核显显性基因K 使卡巴粒 可以持续续 稳稳定存在

16、卡巴粒 使细细胞具有分泌毒素 的能力 单击此处编辑母版副标题样式 单击单击 此处编辑处编辑 母版标题样标题样 式 51 五 共生体和质质粒决定的染色体外遗传遗传 u共生体的遗传 共生体及其遗传遗传 起源 草履虫放毒型的遗传遗传 基础础 u质粒的遗传 质质粒的基本特征与起源 质质粒的遗传遗传 质质粒的基本特征与起源 u质粒的基本特征 质质粒在细细胞内主要是以一个核外DNA分子的形式存在 与病毒在寄主细细胞中的存在形式相似 有些质质粒也可以整合到细细胞核的DNA上 附加体 这这些核外DNA分子也可以在细细胞间进间进 行转转移 与病毒 感染寄主细细胞的行为为也相似 u质粒的起源 与线线粒体和质质体相似 人们认为质们认为质 粒可能是来源于某 种病毒粒子 进进入细细胞后与细细胞适应应形成共生关系 质质粒的遗传遗传 u质粒的遗传特征 从总总体上看 质质粒的遗传遗传 特征与其它细细胞质遗传质遗传 物 质质在细细胞分裂过过程的传递传递 特征并无本质质不同 但质质粒具有与病毒粒子相似的在细细胞间转间转 移的能力 以F因子为为例的质质粒遗传遗传 及其在细细胞间间的转转移行为为将 在细细菌和病毒遗传遗传 一