园艺遗传学重点章节复习

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1、园艺（本科）遗传学——重点章节知识辅导  第五章随着遗传学研究的不断深入，人们发现真核细胞中的线粒体、叶绿体中也存在DNA，它所组成的基因也能决定生物某些性状的表现和遗传。这类遗传现象，称为细胞质遗传或称染色体外遗传、核外遗传。细胞质遗传不遵循孟德尔的遗传规律，所以又称为非孟德尔式遗传。第一节　　细胞质遗传的一般特征　　由细胞质基因决定的性状，遗传方式与细胞核基因决定的性状有着不同的特点：　　1．正交和反交的结果不同，F1通常只表现母本的性状，所以细胞质遗传又称为母性遗传；　　2．遗传方式是非孟德尔式的，杂种后代一般不表现一定比例的分离；　　3．通过连

2、续回交能把母本的核基因置换掉，但其细胞质基因及其控制的性状仍不消失。　　另外，生物还有一些性状如高等植物雄性不育性状，与细胞质基因及细胞核基因有关。第二节　　母性影响和基因组印记　　母性影响和基因组印记需要同细胞质遗传加以区别。　　一、母性影响　　母性影响又称为母性效应。它是指子代个体某一性状的表现由母体的核基因型，或积累在卵细胞中的核基因产物所决定，而不受子代个体本身基因型的支配，从而导致子代表型与母本表型相同的现象。　　母性影响的一个经典实例是椎实螺外壳旋转方向的遗传。母性影响属于细胞核遗传，而不属于细胞质遗传，而它的表现具有以下特点：（1）正反交

3、的结果不同，F1的表型同母本一样；（2）子代的表型由受精前的母本卵细胞状态决定；（3）遗传方式遵循孟德尔定律，只是子代的分离比例延迟表现，所以又称为延迟遗传。　　二、基因组印记　　基因组印记是指控制某一表型的等位基因依亲缘（父源或母源）的不同而呈现差异性表达。这种差异性表达称为亲缘性差异表达。有的只有父源的基因在子代中有转录活性,而母源的同一基因始终处于沉默状态。而另外一些基因的情况正好相反。　　基因组印记属于表观遗传变异的范畴。所谓表观遗传变异是指DNA序列不发生变化但基因表达却发生了可遗传的变化，最终导致表型的改变，即基因型未发生变化而表型发生了可

4、遗传的变化。发生表观遗传变异的原因，已发现的有DNA甲基化、组蛋白修饰以及染色体重塑、RNA干扰等。第三节　　叶绿体遗传　　一、叶绿体基因组　　通常将存在于叶绿体的所有基因，统称为叶绿体基因组(cpDNA)。叶绿体基因组是裸露的共价闭合的双螺旋分子，其大小一般在120～217kb之间，在高等植物每个叶绿体内含有30～60个拷贝DNA分子。每个拷贝叶绿体DNA都含有编码tRNA、rRNA以及RNA聚合酶、核糖体蛋白等50多种蛋白质的基因。　　叶绿体基因组含有自己的复制、转录和翻译系统。目前已确定的由叶绿体基因组编码合成的蛋白质包括约20种叶绿体核糖体蛋白

5、质，叶绿体RNA聚合酶的4种亚基，与光合作用有关的几种蛋白质，以及1-5—二磷酸核酮糖羧化酶(简称RuBP羧化酶)的大亚基等。但叶绿体还有一些蛋白质是由核基因编码的。说明叶绿体基因组仅有相对的自主性或半自主性。　　二、叶绿体的遗传　　1．紫茉莉花斑性状的遗传   柯伦斯紫茉莉花斑性状的杂交试验结果证明，紫茉莉花斑是一种细胞质遗传性状。显微观察结果又表明，枝条颜色和细胞里的两种质体（正常叶绿体和白色体）的分布有关。因为这两种质体在细胞内分布不均匀，而细胞分裂时细胞质又作不均等分配，结果花斑枝条上产生的卵细胞就有三种不同的类型，有些卵细胞只含有正常的叶绿体

6、，有的只含有不正常的白色体，还有些卵细胞既有叶绿体又有白色体。因此，由仅含有叶绿体的卵细胞受精所产生的后代全是绿色；仅有白色体的卵细胞受精产生的所产生的后代全是白花苗；由既有叶绿体又有白色体的卵细胞受精所产生的后代则是花斑状植株。　　2．玉米叶片的埃型条斑遗传　　叶绿体遗传的另一例子是玉米叶片的埃型条斑遗传。Rhoades（1943）报道，玉米中有一种埃型条斑，表现为绿色植株上出现白色条斑，它是由玉米第七连锁群Ij基因突变为ij并达到纯合状态而产生的。ijij基因型产生白色体，形成白化苗或条斑植株。白色体一旦产生，则通过母本自主传递。如果我们用ijij

7、条斑株做父本，与IjIj正常绿株杂交，则埃型条斑按孟德尔方式遗传：F1代(Ijij)表现绿色；F2代可存在三种基因型：IjIj,2Ijij,ijij,其中IjIj和2Ijij的细胞质含有叶绿体而无白色体，所以表现绿色，在群体中占3/4；ijij产生白色体，所以表现条斑或白化，在群体中占1/4。若做反交，即以ijij条斑株为母本，与IjIj正常绿株杂交，则F1（Ijij）出现三种表型：绿株、条斑株和白化苗，且没有一定的比例，这是母本的叶绿体和白色体不均等分配所致。再将F1中的条斑株Ijij与正常绿株IjIj杂交，则后代中的IjIj和Ijij都可能因母本的

8、叶绿体和白色体不均等分配而存在绿色株、条斑株和白化苗，表现细胞质遗传的特征。　　从杂交结果可以