川农大遗传学自学课件第11章

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1、Chapter11细胞质遗传本章要求11.1细胞质遗传的概念和特点11.2母性影响11.3叶绿体和线粒体遗传11.4植物雄性不育性的遗传11.5其他细胞质遗传因子复习思考题11.1细胞质遗传的概念和特点一、细胞质遗传的概念1.核遗传：染色体基因组所控制的遗传现象和遗传规律。2.细胞质遗传：由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律，也称为非孟德尔遗传，核外遗传。染色体基因组基因（核DNA）线粒体基因组（mtDNA）叶绿体基因组（ctDNACpDNA）动粒基因组（kintoDNA）中心粒基因组（cent

2、roDNA）膜体系基因组（membraneDNA）遗传物质细胞共生体基因组细菌质粒基因组非细胞器基因组细胞器基因组细胞质基因组11.1细胞质遗传的概念和特点二、细胞质遗传的特点1.正反交结果不同，且F1代的表现总是和母本一致，故又称这为母性遗传2.通过连续回交能把母本的核基因全部置换掉，但母本的细胞质基因及其控制的性状仍不消失。3.非细胞器基因组中遗传物质的传递类似病毒的转导。11.2母性影响1.母性影响——又称为母性效应（maternaleffect），是指子代某一性状的表现由母体的核基因型或积

3、累在卵子中的核基因的产物所决定，而不受本身基因型的支配，从而导致子代表型与母本表型相同的现象。可分为两种短暂性的母性影响——只影响子代个体的幼龄期持久性的母性影响——影响子代个体终身11.2母性影响2.面粉蛾眼色的遗传（短暂性的）3.椎实螺外壳旋转方向的遗传（持久性的）4.母性影响与细胞质遗传的异同相同点：正反交结果不一致不同点：细胞质遗传的性状，表型是稳定的，受细胞质基因控制；母性影响的性状，有持久性的，也有短暂性的，受核基因控制11.3叶绿体和线粒体遗传一、叶绿体的遗传表现1.紫茉莉的花斑叶色

4、遗传2.天竺葵的花斑叶色遗传3.玉米叶片的埃型条纹的遗传4.衣藻的核外基因二、线粒体的遗传表现1.红色面包霉的生长缓慢突变2.啤酒酵母的小菌落突变三、叶绿体和线粒体的基因作图四、叶绿体和线粒体在物种进化研究中的应用11.4植物雄性不育性的遗传一、植物雄性不育性的概念1.不育(sterility)：一个个体不能产生有功能的配子（gamete）或不能产生在一定条件下能够存活的合子（zygote）的现象。2.雄性不育（malesterility）：当不育是由于植株不能产生正常的花药、花粉或雄配子时，称为

5、~。二、植物雄性不育性类型1.核不育型2.细胞质不育型3.核质互作不育型三、植物雄性不育性的遗传雄性不育的发生机理1.核不育型的败育机理核不育的败育过程发生在花粉母细胞减数分裂期间，不能形成正常花粉。由于败育过程发生较早，败育得十分彻底，因此在含有这种不育株的群体中，可育株与不育株之间有明显的界限。遗传研究证明，多数核不育型均受简单的一对隐性基因（ms）控制，纯合子（msms）表现雄性不育。这种不育性能为其相对的显性基因Ms恢复，杂合子（Msms）的后代呈简单的Mendel式分离。因此，用普通遗传

6、学的方法不能使整个群体保持其不育性。这是核不育型的一个重要特征。正是由于这个原因，使核不育型的利用受到很大限制。雄性不育的发生机理2.质-核不育型的败育机理质-核不育型花粉的败育多发生在减数分裂以后的雄配子体形成期，但也有少数植物（如矮牵牛、胡萝卜等）的败育发生在减数分裂过程中或之前。①质-核不育型的遗传特点质-核不育型的表型特征比核不育型要复杂得多，它是由细胞质不育基因S和核内一对隐性基因rr共同作用的结果。当胞质不育基因S存在时，核内必须为隐性基因rr，个体才表现不育；若胞质基因是正常可育的N

7、基因，即使核基因型是rr，个体仍表现正常可育。若核内存在显性基因R，无论胞质基因是S还是N，个体均表现正常可育。雄性不育的发生机理2.质-核不育型的败育机理②胞质不育基因的载体寻找胞质不育基因的载体是深入研究不育性发生机理的关键。多数学者认为，线粒体基因组（mtDNA）是雄性不育基因的载体。③质-核不育型假说质核互补控制假说能量供求假说亲缘假说以S（rr）作母本与五种可育个体杂交结果♀♂F1S（rr）不育×S（RR）可育S（Rr）可育S（rr）不育×S（Rr）可育S（rr）不育S（rr）不育×N（

8、Rr）可育S（Rr）可育S（rr）不育×N（RR）可育S（Rr）可育S（rr）不育×N（rr）可育S（rr）不育上术各种杂交组合可归纳为三种情况保持系——N（rr）具有保持不育性在世代中稳定遗传的能力，称为保持系。不育系——S（rr）能被N（rr）所保持，使其后代出现全部稳定不育的个体，称为不育系。恢复系——N（RR）或S（RR）具有恢复育性的能力，称为恢复系。11.5其他细胞质遗传因子一、草履虫的放毒型遗传二、细菌质粒1.F因子—致育因子2.R因子—抗药性质粒R因子=RTF（抗性