第十三章 细胞质和遗传[资料].docVIP

第十三章 细胞质和遗传 真核生物细胞遗传虽然以核内染色体DNA为主要遗传物质为基础。但是在核外的细胞器如线粒体、叶绿体也存在少量的DNA。分别称为线粒体DNA（mtDNA）和叶绿体DNA（ctDNA）。这些遗传单位统称为核外遗传因子。 从整个生物界来讲，位于核或类核体以外的遗传物质所表现的遗传现象，叫做细胞质遗传，又称核外遗传。非染色体遗传。但狭义的细胞质遗传是指：真核生物的细胞质中的遗传物质所表现的遗传现象。非染色体遗传是指：原核生物类核体以外的遗传物质所表现的遗传现象。又称染色体外遗传，核外遗传，不称细胞质遗传。 第一节 细胞质遗传的实例和特点 一、紫茉莉质体的遗传1909年 德国植物学家Correns首先报道 紫茉莉的枝叶通常是绿色的，具有正常的叶绿素。但在某些品系中，由于遗传物质改变，不能产生叶绿素，枝叶呈白色，表现为白化。有的植株是呈绿白斑相间。这是由于同一植株细胞质不均等分离所致。 对绿白斑植株不同枝条间进行一系列的杂交试验，结果见表。 接受花粉的枝条 提供花粉的枝条 杂交植株的表现 白色 白色 绿色 花斑 白色 绿色 白色 绿色 花斑 绿色 花斑 白色 绿色 花斑 白色、绿色、花斑 从实验结果看出：子一代总是表现出母本的性状，与父本提供的花粉无关。这种只受母本遗传物质控制，子代只表现母本性状的现象叫母系遗传（matrilinear inheritance），又称偏母遗传。原因：在于精卵结合中形成的合子父母双亲所提供的遗传物质不均等造成的。造成正反交结果不同。 二、线粒体遗传 1.粗糙链孢霉缓慢生长突变型的遗传缓慢生长突变型（poky）：线粒体结构和功能都不正常。细胞色素氧化酶的活性发生了变化。造成生长迟缓，呼吸贫弱。实验：野生型原子囊果（受精丝）×突变型分生孢子→子代都是野生型 突变型原子囊果（受精丝）×野生型分生孢子→子代都是突变型说明：控制这种性状的遗传因子存在于细胞质中，而杂交时所形成的合子其细胞质几乎全部来自于雌性配子。2.酵母菌小菌落的遗传 （子囊菌纲） 原因：(1)小菌落缺少一系列的呼吸酶（如琥珀酸脱氢酶，细胞色素氧化酶）。而合成这些呼吸酶的基因存在于线粒体上，mtDNA的改变或缺失。而线粒体分向两个子细胞又是随机的，所以用出芽法繁殖时，少数芽体全然缺乏正常线粒体是可以理解的。 (2)小菌落的形成，还和某些核基因的突变有关（10-6）。概念：细胞核基因正常而线粒体基因不正常时表现为营养型小菌落，细胞核基因不正常而线粒体基因正常时，表现为分离型小菌落。图示：各种杂交结果（营养型、分离型小菌落分别与野生型杂交）结论：分离型小菌落受核基因控制，杂交后代的分离比符合孟德尔式分离比。而营养型小菌落受细胞质基因控制，杂交后代的分离比4∶0，不符合孟氏比例。 3. 柳叶菜属的细胞质遗传 特点：在受精时精核只带有很少的细胞质 黄花柳叶菜 L（ll） 刚毛柳叶菜 H（hh） （1）黄花柳叶菜 L（ll）♀ × 刚毛柳叶菜 H（hh）♂ → 黄花柳叶菜 L（lh） （2）黄花柳叶菜 L（ll）♂ × 刚毛柳叶菜H（hh）♀ →刚毛柳叶菜 H（lh） 用L（lh）♀ 同H（hh）连续回交，得Lh25（回交25代）。核几乎全是hh，但胞质仍为L。 ♀Lh25 × H（hh）♂ → （Lh25×h）♀ × L♂ → 表现为L （同L♀× h♂） ♂Lh25 × H（hh）♀ → （h×Hh25）♀ × L♂ → 表现为H （同H♀× L♂） 三、细胞质遗传的主要特点 一般，核外遗传因子是由一个亲本而来的，不经过的丝分裂或减数分裂，它们的行为不按核基因的同方式进行，所以：1.正反交的结果不一样，F1表现母系遗传。（有些细胞质基因在遗传时并不表现母系遗传现象）2.遗传方式是非孟德尔式的，杂交后代一般不出现一定的分离比例。3.与核基因不连锁。4.细胞质基因在一定程度上是独立的，能自我复制。 第二节 细胞质遗传的物质基础 一、细胞质基因 细胞质中也有控制遗传性状的基因，叫细胞质基因。细胞质基因和核基因一样都具有稳定性、连续性（可以进行自我复制）和变异性。可归纳如下： 细胞质或核外基因组 （1）细胞器基因组：质体----质体基因 线粒体----线粒体基因 动粒----动粒基因 （2）共生生物：卡巴粒（Kappa）、δ因子 （3）细菌质粒 二、质体DNA （1）质体DNA多为环状闭合大分子。 G-C含量较低。 （2）质体DNA呈裸露状态，另外质体DNA无甲基化了的胞嘧啶。 （3）可以自我复制，控制蛋白质的合成。 （4）可以突变，突变后又是稳定的。 三、线粒体DNA 线粒体DNA与核DNA不同，表现在：密度，G-C含量，分