第六节细胞质遗传.pptVIP

第五章 细胞质遗传Cytoplasmic inheritance 第一节 细胞质遗传的概念和特点 第二节 母性影响 第三节 植物雄性不育的遗传本章要点 第一节 细胞质遗传的概念和特点 一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点 三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传 一、细胞质遗传的概念 细胞质内含有遗传物质的结构 细胞器： 线粒体 质体(叶绿体) 细胞质颗粒： 附加体(episome)?质粒基因组 共生体(symbiont) ?细胞质基因组(plasmon) 遗传物质的存在与遗传 细胞质遗传 细胞质遗传(cytoplasmic inheritance)： 非染色体遗传 染色体外遗传 核外遗传 非孟德尔遗传 母体遗传 第一节 细胞质遗传的概念和特点 一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点 三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传 二、细胞质遗传的特点 细胞器(细胞质遗传物质)的行为： 有性生殖过程：两性配子(体)中存在的差异 细胞有丝分裂：子细胞间的不均等分配 细胞质遗传的特点： 正反交的遗传表现不同 杂种后代也不表现一定比例的分离 细胞质遗传的特点 二、细胞质遗传的特点 细胞器(细胞质遗传物质)的行为： 有性生殖过程：两性配子(体)中存在的差异 细胞有丝分裂：子细胞间的不均等分配 细胞质遗传的特点： 正反交的遗传表现不同 杂种后代也不表现一定比例的分离 与父本连续回交不能置换母本的基因(性状) 附加体与共生体决定的性状类似病毒的转导或感染 连续回交的遗传表现 第一节 细胞质遗传的概念和特点 一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点 三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传 第二节 母性影响 母性影响的概念与实质 椎实螺外壳旋转方向的母性影响 母性影响的概念 一般情况下： 生物个体的表现型由本身基因型与环境条件共同决定 核基因控制的性状，两个纯合亲本正反交后代(杂合体)的表现是相同的 细胞质基因控制的性状杂交后代表现与母本一致 但并不是所有正反交后代表现不同的性状都是由细胞质基因控制 母性影响(maternal effect)： 由于子代受母本影响，其性状表现由母本基因型决定的现象 母性影响的实质 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 根本特征： 子代表现型由母本(体)基因型决定(延迟遗传, delayed inheritance) 可能的机制： 母体为子代胚胎发育早期(性状发育的决定期)提供物质，决定子代性状的发育 *如果进行胚胎移植：将任一基因型移植到一个母体中，该个体的性状表现就由这个母体决定 因此也可以理解为性状由胚胎发育环境决定 椎实螺的生物学特征与外壳方向表现 椎实螺(Limnaea peregra)的生物学特性 结构与生殖(p275) 外壳旋转方向 相对性状：右旋、左旋 右旋(S+)对左旋(S)为显性 椎实螺杂交试验 椎实螺壳旋转方向的形成 第三节、叶绿体遗传 紫茉莉花斑性状的遗传 玉米条纹叶的遗传 质体的遗传特点 质体遗传的分子基础 紫茉莉花斑性状的遗传 柯伦斯(1908)： 不符合孟德尔定律的遗传现象 紫茉莉枝条色性状： 绿色 白色(无白色植株) 花斑 紫茉莉枝条色性状遗传的解释 绿色： 能够正常产生叶绿体 ?质体基因正常 白色： 不能产生正常叶绿素 ?质体基因不正常 花斑： 局部不能形成叶绿素 ?具有两类质体 叶绿体的分离与重组 三、质体遗传 紫茉莉花斑性状的遗传 玉米条纹叶的遗传 质体的遗传特点 质体遗传的分子基础 玉米条纹叶的遗传 玉米第7染色体上(核基因) 正常绿色叶(Ij) 白色条纹叶(ij) 玉米条纹叶遗传的解释 条纹叶基因纯合(ijij)时，会引起叶绿体基因变异 产生条纹叶的细胞质遗传基因(突变基因) 并且可以细胞质遗传的方式稳定遗传 叶色性状的遗传基础 由细胞核基因(ij)与细胞质的基因共同控制 当核基因纯合(ijij)或细胞质基因为条纹叶基因时，植株表现为： 条纹叶(两种细胞质基因) 白色叶(全部为条纹叶细胞质基因) 三、质体遗传 紫茉莉花斑性状的遗传 玉米条纹叶的遗传 质体的遗传特点 质体遗传的分子基础 质体的遗传特点 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) 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 在某些情况下受核基因影响(甚至产生细胞质基因突变) 三、质体遗传 紫茉莉花斑性状的遗传 玉米条纹叶的遗传 质体的遗传特点 质体遗传的分子基础 *质体遗传的分子基础 叶绿体DNA(ctDNA)的分子形态： 闭合环状双链分子 拷贝数：多拷贝(p278) 功能： ctDNA编码部分叶绿体结构与功能蛋白、RNA 其它叶绿体结构与功能蛋白由核基因编码 遗传