13细胞质和遗传.ppt

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1、第十三章细胞质遗传第一节细胞质遗传的概念和特点第二节母性影响第三节叶绿体遗传第四节线粒体遗传第五节其他细胞质颗粒的遗传第六节植物雄性不育性遗传1真核生物的细胞质中的遗传物质主要存在于线粒体，质体，中心体等细胞器中。在原核生物和某些真核生物的细胞质中，除了细胞器之外，还有另一类称为附加体和共生体的细胞质颗粒中也存在遗传物质。通常把所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质，统称为细胞质基因组。把细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细胞质遗传，也称为非孟德尔遗传，核外遗传。23第一节母性影响短暂的母性影响--欧洲麦粉蛾色素的遗传欧洲麦蛾野生型

2、幼虫的皮中含有色素，成虫复眼为深褐色。这种色素是由犬尿氨酸所形成的，由一对基因（Aa）控制。45基因A使幼虫着色，卵母细胞中有A基因存在，细胞质中含有A基因产物——色素。这种影响是暂时的：缺少A基因，不能合成色素，随着个体的发育，色素消耗，成虫时为红色。6持久的母性影响---锥实螺外壳的旋转方向7根据研究锥实螺的外壳旋转方向，是由一对基因差别决定的，右旋(D)对左旋(d)为显性。锥实螺外壳旋转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时纺锤体分裂方向所决定的。受精卵纺锤体向中线的右侧分裂时为右旋，向中线的左侧分裂时为左旋。8右旋左旋9第二节细胞

3、质遗传一、叶绿体遗传的花斑现象1.发现1901年，柯伦斯发现紫茉莉中有一种花斑植株，着生绿色，白色和花斑三种枝条。他分别以这三种枝条上的花作母本，用三种枝条上的花粉分别授给上述每个作为母本的花上，杂交后代的表现如表。10图12-4紫茉莉的花斑植株11紫茉莉花斑性状的遗传12由此可知，决定枝条和叶色的遗传物质是通过母本传递的。花斑枝条的绿叶细胞含有正常的绿色质体(即叶绿体)，白细胞只含无叶绿素的白色质体(白色体)，而在绿白组织之间的交界区域，某些细胞里既有叶绿体，又有白色体。由此得出结论：植物的这种花斑现象是叶绿体的前体——质体变异造成

4、的。由于质体在细胞分裂中随机分配给子细胞，而不象染色体那样均等的分配。13因此，经过多次的细胞分裂，一个原来含有两种质体(正常和变异)的细胞，就会分裂成细胞质内含有正常质体、含有白化质体以及含有混合质体的三种细胞。由于精子内不含质体，所以由上述三种细胞分别发育的卵细胞，无论接受何种花粉的精子受精，其子代将与提供卵子的母本相似，分别发育成正常绿色植株、白化植株和花斑植株。14152、叶绿体遗传的规律（1）自主性。（2）相对自主性。某些情况下，质体的变异是由核基因所造成的。163、叶绿体遗传的分子基础●双链环状DNA●12～160kb大小

5、，多数为150kb●基因组结构目前已经测定了烟草（shinozaki，1986）、水稻（Hiratsuka，1989）等叶绿体DNA的全序列。17举例：烟草叶绿体基因组结构大小：156kb，环状分区(4个区):86.5kb的大单拷贝区(LSC)18.5kb的小单拷贝区(SSC)两个等同的25kb倒位重复区(IRA、IRB)18图12-6烟草叶绿体基因组的基因图19二、线粒体遗传的表现线粒体是真核生物中的重要细胞器，与某些性状的遗传有直接联系。1.红色面包霉红色面包霉有一种缓慢生长突变型，在正常繁殖条件下能稳定地遗传下去。把突变型与野生

6、型进行正交，当突变型的原子囊果与野生型的分生孢子受精结合时，所有子代都是突变型。把突变型与野生型进行反交，当野生型的原子果与突变型的分生孢子受精结合时，所有子代都是野生型。20图12-7红色面包霉缓慢生长突变型21在这两组杂交中，所有的染色体基因决定的性状都表现1∶1分离。表明，当缓慢生长特性被原子囊果携带时，就能传给所有子代。而这种特性由分生孢子携带，就不能传给子代。生长缓慢的突变型不仅不正常，而且在幼嫩培养阶段不含细胞色素氧化酶，细胞色素氧化酶的产生与线粒体有关，所以可以推测，有关的基因在线粒体中。222.啤酒酵母属于子囊菌，它在

7、有性生殖时，不同交配型相结合形成的二倍体合子。酵母有一种“小菌落”个体。这种类型经培养后只能产生小菌落。如果把小菌藩酵母同正常个体交配，则只产生正常的二倍体合子。它们的单倍体后代也表现正常，不再分离小菌落。23图12-8小菌落酵母同正常个体交配24这表明小菌落性状的遗传与细胞质有关，而且这种杂交后代，4个子囊孢子有2个是a＋，另两个是a－，交配型基因a＋和a－仍然按预期的孟德尔比例进行分离，而小菌落性状没有象核基因那样发生重组和分离，说明这个性状与核基因无关。进一步研究发现，小菌落酶母细胞内，缺少细胞色素a和b，还缺少细胞色素氧化酶，

8、这些酶类，存在于线粒体中。表明这种小菌落的变异与线粒体的基因组变异有关。253.线粒体遗传的分子基础●大小：差别很大表12-2线粒体基因组的大小26形状:构型复杂、有开环、共价闭环、超螺旋、直线型等形式。基因组结构表现出