核外遗传学(改).pptVIP

第十二章 核外遗传 2 母性影响的概念及遗传的特点* 3 细胞质遗传的概念及遗传的特点* 4 草履虫放毒型遗传与核质 关系* 5 线粒体遗传及分子基础 6 叶绿体遗传及分子基础 5 核质互作雄性不育与杂种优势的利用 20C初(法)植物学家 C. Correns 紫茉莉 黄绿色叶（母）×绿色叶（父） 黄绿色叶 绿色叶（母） ×黄绿色叶（父） 绿色叶 其他高等植物类似的核外遗传现象 1909，Carl Corrans，非孟德尔遗传发现者，洗澡花（紫茉莉）花斑枝条 20世纪 40年代：粗糙脉胞菌、酵母和一些原生生物如草履虫、衣藻中发现核外遗传现象，推侧细胞质中可能存在遗传物质。 核外遗传主要特点是： ①正反交的结果不同。核外基因通常显示逐代出现单亲遗传（uniparental inheritance）的现象，即所有的后代不论雌雄都只表现一个亲本的某一表型（此和性连锁是不同的）。 ②不出现孟德尔式分离比； ③ 母本的表型决定了所有F1代的表型； ④ 遗传信息在细胞器DNA上，不受核移植的影响； ⑤不能进行重组作图； A（有色 ）＞a（无色） AA：幼虫有色，成虫眼色为棕褐色。aa：幼虫无色，成虫眼色为红色。 二、持久的母性影响 在锥实螺（Limnaea peregra）的遗传研究中，曾观察到持久性母性影响的现象。 椎实螺是一种雌雄同体的软体动物，一般通过异体受精进行繁殖（两个个体相互交换精子，各自产生卵子）。但若单个饲养，它能进行自体受精。 1条环状DNA、正反交不一样 多条线状DNA、正反交一样 裸露、无5-mC DNP 、25% 5- mC DNA含量少（2-10）╳10-15 多 G C少 多 除叶绿体基因外多不均等分配 均等分配 突变频率大 突变频率较小 基因通过雌配子传递 通过雌雄配子传递 载体分离无规律 有规律分离 细胞间分布不均匀 细胞间分布均匀 某些基因有感染性 无感染性 紫茉莉的枝叶通常是绿色的，具有正常的叶绿素。质体的遗传物质改变，不能产生叶绿素，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。 高等植物之所以能产生绿色是由于在大量的叶绿体中存在着绿色的色素——叶绿素。绿色紫茉莉是含有正常的叶绿体成份，白色的枝条是含有无色的叶绿体，又称为白色体（leukoplasts），它缺乏叶绿素，故不能进行光合作用。从分子水平上来说这是由于其cpDNA。 在植物生长的过程中，叶绿体和白色体这两种细胞器可以分离，因此杂合细胞的后代有的仅有叶绿体，而有的仅有白色体，或者二者兼有。绿、白花斑植物中白化的枝叶是来自仅有白色体的细胞，绿色的枝叶是来自有叶绿体的细胞，而具有花斑的枝叶是来自含有叶绿体和白色体的细胞。绿色枝条上的花产生的雌性配子，其胞质中具有正常叶绿体，通过母体的遗传可将这些叶绿体传传递给后代，同样白色和花斑的表型也可通过此途径传给后代。 以上过程可描述为有丝分裂分离，但不是核基因的有丝分裂分离，而是细胞质分离和重组（cytoplasmic segregation and recombinatim，CSAR）。 二）线粒体系统的核外遗传 1．小菌落脉孢菌 (Neurospora) 的遗传　 1952年Mary Mitchell分离了脉胞菌的突变品系。称为小菌落（poky）。此突变体在很多方面都不同于野生型。它生长慢，并表现出母体遗传的特点，细胞色素的总量异常。 在单倍体中如何论证母体遗传呢？此是可以通过野生型和小菌落品系的正反交来说明。Mitchell进行了下例的杂交实验： poky小菌落♀×野生型♂→后代全部为poky小菌落。 野生型♀×poky小菌落♂→后代全部为野生型。 这两组杂交中，后代表型都和母体相同。如果是核基因的遗传的话结果应与此不同，无论那一个亲本是突变型的杂交后代中应半数为野生型，半数为小菌落，显示了正常的孟德尔分离比1:1。但实验的结果是所有的后代的表型都像母本的表型，但并不呈显特定的分离比。故不可能是核基因突变之故。这种突变就称为核外突变（extranuclear mutation）或细胞质突变（cytoplasmic mutation）。 这种突变是细胞质中哪一