第十三章 核外遗传 l20世纪初法国植物学家C. Correns发现非孟德 尔遗传现象(紫茉莉花的叶片颜色 绿色与黄绿色叶 片) l20世纪40年代初发现核外遗传(粗糙脉孢霉,酵母,原生 生物的草履虫衣藻) l19631964发现线粒体,叶绿体中有DNA l核外遗传(extranuclear inheritance) l细胞质遗传(cytoplasmic inheritance) 第一节第一节 母性影响母性影响( (核遗传核遗传) ) l正反交的概念 l母性影响(maternal inheritane) 母体核基因产物 卵细胞的细胞质 子代表型不受核控制 l短暂影响 欧洲麦蛾 幼虫成虫的眼睛色素 有色 褐色 无色 红色 l持久影响 椎实螺, 左右旋 核基因晚一代表现 雌雄同体, 单独时自交; 群养时异交,交换精子,自产卵子 积累在 与母本表型相同. 右旋S+对左旋S为显性 S+S+ SS F1 S+S右 F2 S+S+ S+S S+S SS右旋 左旋 右旋右旋 右旋 SS S+S+ F1 S+S左 F2 S+S+ S+S S+S SS右旋 左旋 右旋右旋 右旋 第二节第二节 核外遗传的性质与特点核外遗传的性质与特点 l线粒体,叶绿体 自主复制 l细胞质遗传 杂交后代不分离,表现母性性状 l紫茉莉花的叶片颜色 绿色白绿白相间的) 粗糙脉孢霉 野生型突变型 野生型突变型 第第三节三节 细胞内敏感物质的遗传细胞内敏感物质的遗传 l草履虫的放毒型遗传 l大核-营养核，多倍体，营养作用，1个 小核-生殖核, 二倍体，遗传作用，1个或2个 l无性生殖：细胞（个体）有丝分裂 l有性生殖-接合生殖 -自体受精 l有性生殖-接合生殖 消失 各小核减数分裂, 4个单倍体核, 其余都退化1个留下 有丝分裂 2个单倍体小核 接合时间长: 可以发生细胞质的交换 l有性生殖-自体受精 各小核减数分裂 4个单倍体核, 1个留下其余都退化 有丝分裂 2个单倍体小核 后代都是纯合体 两次有丝分裂 草履虫，放毒型品系 体内含有卡巴粒(Kappa particle), 游离体 有卡巴粒的草履虫 杀死其他无毒品系 放毒型的两个条件 细胞质理有卡巴粒 细胞内有显性基因K (K基因不能产生卡巴粒，不带合成毒素的信息， 但却能维持卡巴粒在细胞质中持续存在) 接合时间短： 接合时间长 （放毒型KK+卡巴粒 ） （ kk+无卡巴粒） 卡巴粒：小型细菌的大小， 核外两层膜，外膜，内膜， 其中含有DNA, RNA, 蛋白质和脂类，含量与普通细菌的含量相似 其DNA的碱基比例与小核、线粒体DNA不同, 其细胞色素也与草履虫不同 没有卡巴粒草履虫也能正常生存 细菌进入草履虫体内 防毒现象：可能卡巴粒带有噬菌体，编码一种放毒型蛋白质， 导致敏感性草履虫死亡 第四节第四节 线粒体的遗传方式及分子基础线粒体的遗传方式及分子基础 l双连DNA分子，裸露 l闭合环状 l线性 l与原核生物DNA一样：无重复序列 浮力密度较低 GC 含量比AT少，酵母GC21% 两条单链密度不同，重量H, 轻链L 单个拷贝非常小，核DNA的十万分之一 l线粒体中含多个mtDNA拷贝 lHela细胞，每个线粒体10个copy, 每个细胞800个线粒体，每个Hela细胞中含有8000个copy 二倍体酵母：100；哺乳动物细胞：1000-10000； 与母本表型相同. l半保留复制，复制（类似大肠杆菌）,滚 动复制,D环合成复制 l线粒体的各种RNA都是由mtDNA转录而来 l线粒体DNA有转录、翻译功能。 l线粒体密码子与通用密码子不同 l线粒体的遗传受双重遗传控制-线粒体 基因组和基因组控制. l半自主复制细胞器 l裸露,环状 双螺旋DNA分子 l一个叶绿体含有1个几十个DNA分子 l有自己的转录和翻译系统 l半自主复制细胞器 第四节 叶绿体的遗传及分子基础 l核不育型，普通遗传学方法不能保持后代的不育性 l自然发生变异，较少，不能产生后代，淘汰。 l少数例外：湖北光敏核不育水稻。 l发生在小孢子母细胞减数分裂之前 l质-核不育型， l自然发生变异，较少，不能产生后代，淘汰。 l少数例外：湖北光敏核不育水稻。 l多发生于减数分裂后，小孢子形成期 第五节第五节 植物的雄性不育遗传植物的雄性不育遗传 恢复性杂合体 两系法配置杂交种 l 光敏不育系 可育条件下 不育系种子 繁殖区制种区 不育系 * 恢复系 自交 结实 不育条件下 杂交 种子 大田生产 生产杂交种和恢复系 核质互作不育性的遗传 S/(rr)不育系 * N(rr) 保持系S(rr)不育系 S(Rr)可育 S(RR)恢复系 N(RR)恢复系 S(Rr)恢复性杂合体 N(Rr)恢复性杂合体 S(Rr)可育 1/2S(Rr)可育 3/4可育 1/2S(rr)不育 1/4不育 F2