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1、第十章核外遗传分析第一节核外遗传的性质与特点第二节母性影响第三节细胞内敏感物质的遗传第四节线粒体遗传及其分子基础第五节叶绿体遗传及其分子基础第六节核外遗传与植物雄性不育12共生基因组:即共生微生物的基因组,包括草履虫kappa、果蝇-因子(CO2敏感)、果蝇SR-因子(性比)细菌质粒:细菌染色体以外的环形DNA分子,如F因子、R因子、Col因子3核外遗传(extranuclearinheritance)由核外基因所控制的遗传称为“核外遗传”,也叫“非染色体遗传”(non-chromosomeinheritance)。因为核外遗传不受孟德尔遗传规律支
2、配,故又叫“非孟德尔式遗传”(non-mendelinheritance)。在高等生物中,染色体和染色体以外的遗传物质被核膜所隔开,染色体以外的遗传物质又是处在细胞质内的,所以核外遗传又称为细胞质遗传(cytoplasmicinheritance)。第一节核外遗传的性质与特点4细胞核遗传由核基因所控制的遗传称为细胞核遗传,也叫“染色体遗传”,“核内遗传”。核内遗传因受孟德尔遗传规律所支配,所以又称为孟德尔遗传。核内遗传在遗传物质的传递和控制中占有主导作用。核-质互作遗传由核基因和细胞质基因共同支配的遗传现象称核-质互作遗传(inheritanceof
3、nuclear-cytoplasminteraction)5母体遗传由雌性亲本细胞质遗传因子(基因)决定,使子代表型与母体表型相同的现象叫母体遗传(maternalinheritance).母体遗传的特点是正反交结果不同,子代性状都始终由母体决定。母体影响由于雌性亲本核基因表达产物在卵细胞质中暂时积累,导致子代表型与母体表型相同的现象叫母体影响(maternalinfluence)或母性效应(maternaleffect).母体影响表面上受细胞质因子控制的,实际上是受核基因控制的.6细胞器基因通过细胞质由一代传递给下一代。遗传方式是非孟德尔式的,杂交
4、后代不表现有规律的分离。核外遗传的特点3.正反杂交结果不同,杂交子代的某些性状总是与母本相同或相似;如果正、反交结果不一致,又不是性连锁遗传,就可判断为细胞质遗传。74.连续回交,母本的核基因组可被父本的基因组全部置换,但由母本细胞质基因组控制的性状不会消失(因为卵细胞每次提供一半核基因和提供全部细胞质,精细胞只提供和基因,不提供细胞质)。85.有细胞质中的附加体或共生微生物决定的性状,其表现类似病毒的转导或感染,即可传递给其他细胞。6.基因定位困难。因为1)杂交后代不表现有比例的分离;2)带有保值基因的细胞器在细胞分裂时的分配不是均匀的。9核外遗传
5、现象的发现20世纪初期,法国植物学家Correns在紫茉莉中发现,绿色叶母本x黄绿色叶父本→F1代全为绿色;黄绿色叶母本x绿色叶父本→F1代全为黄绿色。20世纪40年代陆续在粗糙链胞酶、酵母、草履虫、衣藻中发现,由此推测,细胞质内存在遗传物质20世纪60年代以后,陆续发现线立体、叶绿体内含有DNA,rRNA和tRNA.10第二节母性影响由于母体核基因表达产物在卵细胞细胞质中积累,导致子代表型与母方表型相同的现象叫母体影响.由于不是胞质基因表达的结果,所以母性影响不属于细胞质遗传或核外遗传。母性影响分为:短暂性的母性影响(shortmaternalin
6、fluence)持久性的母性影响(LastingMaternalInfluence。前者仅影响子代个体的幼龄期,而后者则影响子代个体的终生。11短暂母性影响举例—禾谷类作物害虫麦粉蛾基因型幼虫皮肤成虫复眼AA(野生型)有色深褐色aa(突变型)无色红色颜色变化的原因:细胞质中有一种叫犬尿素的物质,由核基因A控制,aa因缺乏合成犬尿素的能力,所以幼虫皮肤无色,成虫复眼红色。表型12♀AA×aa♂(正交)♀aa×AA♂(反交)↓↓F1基因型AaAa幼虫皮肤有色有色成虫眼睛深褐色深褐色与孟德尔的显性规律一致AA与aa正、反杂交结果13Aa与aa正、反测交结果
7、♀♀ABCDA,B细胞质来源相同,Aa,aa肤色相同,因为B为母质决定;C,D细胞质来源相同,但Aa,aa肤色不同,因为C有显性基因A,D无显性基因A14持久母性影响举例椎实螺(Lymnaea),腹足纲,椎实螺科动物,生活在水草丛生的小河、沟渠、池塘等内,是肝片吸虫的中间寄主,可使牛、羊致病(肝片吸虫病)。螺壳形状为椭圆锥形。椎实螺是雌、雄同体,混养时进行异体受精(两个个体相互交换精子),同时又各自产生卵子。单个饲养时,各自进行自体受精。—椎实螺外壳旋向的遗传15椎实螺的外壳有右旋和左旋之分。拿一个螺壳,使开口朝向自己,开口在你的右边,为右旋;开口在
8、你的左边,是左旋。左旋右旋16右旋(DD)对左旋(dd)为显性.正交:♀DD(右)×♂dd(左)→Dd(右)