十一章 细胞质遗传.ppt

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1、十一章细胞质遗传第一节细胞质遗传的概念和特点细胞质遗传：由细胞质内的基因即细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称之。非染色体遗传，非孟德尔遗传，核外遗传，母体遗传，母性遗传特点：遗传方式非孟德尔式：杂交后代不表现一定比例的分离。正交和反交的遗传表现不同。通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换。由附加体或共生体决定的性状，其表现往往类似病毒的转导或感染。第三节叶绿体遗传1）1908，CarlCorrans，非孟德尔遗传发现者，紫茉莉花斑枝条（一）叶绿体系统的核外遗传1909年由CarlCorrans发现（irabilisjalapa）叶绿体DNA——ctDNA环状双链结构二.叶绿体基因

2、组（一）结构叶绿体基因组CtDNA的基因组成CtDNA基因组成有以下特点：（1）基因组由两个IR和一个SSC及一个LS（2）IRA和IRB，编码相同，方向相反。（3）ctDNA启动子和原核生物的相似，基因产生单顺反子或多顺反子的mRNA；（4）不同ctDNA基因组成和数目几乎是相同的，产物多为类囊体的成分或和氧化还原反应有关；（5）其tRNA基因中有内含子，有的位于D环上，此和原核及真核生物核tRNA都不相同；（6）所有叶绿体基因转录的mRNA都由叶绿体核糖体翻译。第四节线粒体遗传一.线粒体基因组(mtDNA)（一）mtDNA的基因组成(1)闭合环状DNA(2)基因数目和排列顺序相同（

3、3）有D环和2个复制起始点（5）基因间没有间隔，因此每个基因不可能都有自己的起动子1．小菌落脉孢菌(Neurospora)的遗传1952年MaryMitchell分离了脉胞菌的小菌落（poky）poky♀×野生型♂→后代全部为poky。野生型♀×poky♂→后代全部为野生型。核外突变（extranuclearmutaation）或细胞质突变（cytoplasmicmutation）酵母小菌落(peptite)突变1940，BorisEphrnssi在正常的细胞群体中有0.1%～1%的细胞会自发变成小菌落。在插入剂（如：溴化乙锭，EB）存在时100%的细胞都变成小菌落。分类(1)核基因突

4、变型－分离型(2)中性型－mtDNA丢失(3)抑制型－mtDNA突变酵母小菌落正常线粒体小菌落线粒体mtDNA密码子与核基因密码子的差异（1）AUA编码Met，而不是Ile；（2）UGA编码Trp，而不是终止密码子（3）AGA，AGG编码Arg，而不是终止密码子。(二)线粒体核糖体(三)线粒体蛋白质的合成线粒体的复制线粒体的起源内共生假说1970，Margulis，真核细胞祖先是种吞噬细胞；线粒体祖先是种革兰氏阴性菌。前者吞后者细胞分化假说原始的原核细胞质膜内陷包被DNA，然后再分化形成独立的细胞器。第六节植物雄性不育的遗传雄性不育（malesterility)的类别及其遗传特点核不育

5、型：由核内染色体上的基因所决定的雄性不育类型。质核不育型：由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型（CMS）细胞质中与雄性不育有关的基因：S-不育N-可育细胞核中与雄性不育有关的基因：R-rRRRr-可育rr–不育S(rr)，S(RR),S(Rr)N(RR),N(Rr),N(rr)不育系保持系恢复系不育系：S(rr)×N(rr)S(rr)恢复系：S(rr)×N(RR)S(Rr)S(rr)×N(Rr)S(Rr)S(rr)S(rr)×S(RR)S(Rr)S(rr)×S(Rr)S(rr)S(Rr)S(Rr)自交S(RR)S(Rr)S(rr)保持系：S(rr)×N(rr)S(rr)第六节植物雄性

6、不育的遗传三系制种法。(1)雄性不育系：S(rr)甲♀×♂乙组合中将甲转成不育系（2）保持系：N（rr)（3）恢复系：杂交组合中的父本必须是恢复系。N(RR),S(RR)三系法制种示意图：保持系♂×♀不育系恢复系×保持系不育系F1杂交种恢复系水稻专家——袁隆平在生产上配制杂交种应注意的问题关于保持系：必须具备两个条件1、用它作父本，与不育系杂交所产生的后代始终是不育的；2、除了它本身可育外，其他性状应当与不育系完全相同。关于恢复系如某优良杂交组合的父本无恢复能力，即核的育性基因为rr，就需将恢复基因R转入到该父本中。用不育系和恢复系生产杂交种时，为了使天然受粉能顺利地进行，不育系与恢复

7、系的花期必须一致，或者不育系的开花稍早一些。一般恢复系的植株应比不育系的植株高，以便花粉能很好地散落到不育系的花上。建立两个隔离区繁殖不育系和保持系的隔离区，制杂交种的隔离区。二系法制种石明松：1973年从农垦58（晚粳稻）中发现光敏核不育水稻——农垦58S特点：长日照——不育短日照——可育二系法制种示意图（光敏核不育系）：短日照可育♀长日照不育系恢复系×光敏核不育系F1杂交种恢复系脉胞菌中一种衰老品系Kalilo品系9Kb的线粒体质粒第三节母