第十一章细胞质遗传

第十一章 细胞质遗传v 第一节 母性影响v 第二节 细胞质遗传v 第三节 植物雄性不育的遗传第十一章 细胞质遗传染色体外基因 ：也叫细胞质基因，是细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质统称。质粒、卡巴粒、叶绿体基因、线粒体基因等。质粒 ：原核、细菌、小环 DNA。 松弛型和严紧型 2类。线粒体基因 ： mtDNA， 线状、环状，能单独复制，同时受核基因控制。哺乳动物：无内含子，有重叠基因突变率高。叶绿体基因 ： ctDNA， 环状，可自主复制，也受核基因控制。卡巴粒 ：草履虫体内细胞质颗粒细胞质遗传 ：子代的性状是由细胞质内的基因所控制的遗传现象。也叫母系遗传、核外遗传、细胞质遗传、母体遗传非孟德尔式遗传第一节 母性影响v 母性影响 ：子代的某一表型受到母亲基因型的影响，而和母亲的基因型所控制的表型一样。因此正反交不同。分两类： 持久的母性影响暂短的母性影响。 遗 传 学 校 级 精 品 课 程一、暂短的母性影响暂短的母性影响： 母亲的基因型 仅影响 子代个体的 幼龄 期。例如： 麦粉蛾（ 面粉蛾）的色素遗传中的母性影响。野生型 ：幼虫皮肤 有色 ，成虫复眼深褐色。突变型 ：幼虫皮肤 无色 ，成虫复眼 红色 （缺乏犬尿素）。P 有色 AA aa无色 F1 Aa 有色 aa Aa Aa aa1/2Aa 1/2aa 1/2Aa 1/2aa幼虫： 有色 无色 有色 有色成虫复眼： 褐色 红色 褐色 红色 核基因 AA 犬尿素（细胞质） 色素二、持久的母性影响持久的母性影响： 母亲基因型对子代个体影响持久，影响子代个体终生。例如：锥实螺的外壳旋转方向的遗传判断的方法 ： 使螺壳的开口朝向自己，如果开口在右边即右旋，如果开口在左边即左旋。左旋、右旋由一对基因控制，右旋 D对左旋 d是显性。P DD dd P dd DD 右 左 左 右 F1 Dd右 F1 Dd左 F2 1 DD 2Dd 1dd全右 F2 1 DD 2Dd 1dd全右 F3 右旋：左旋 =3： 1 F3 右旋：左旋 = 3： 1 遗 传 学 校 级 精 品 课 程锥实螺的外壳旋转方向的遗传锥实螺的外壳旋转方向原因 ： 椎实螺外壳旋转方向是由受精卵分裂时纺锤体分裂方向决定的，并由受精前的母体基因型决定。右旋 受精卵纺锤体向中线右侧分裂；左旋 受精卵纺锤体向中线左侧分裂。母体基因型 纺锤体分裂方向 椎实螺外壳旋转方向。纺锤体分裂方向第二节 细胞质遗传 *（染色体外遗传、核外遗传、母系遗传、非孟德尔式的遗传）一、细胞质遗传的现象二、细胞质遗传的特点三、质基因与核基因的互作关系四、持续饰变第二节 细胞质遗传一、细胞质遗传的现象（一）高等植物叶绿体的遗传1901年柯伦斯在 紫茉莉 (洗澡花 )中发现着生绿色，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：完全取决于母本，而与花粉来自哪一种枝条无关。紫茉莉花斑性状遗传 接受花粉的枝条 提供花粉的枝条 杂种表现白 色 白 色 白 色绿 色花 斑绿 色 白 色 绿 色绿 色 花 斑花斑 白 色 白、 绿 、 花斑绿 色花 斑紫茉莉花斑性状遗传（二）真菌类的线粒体遗传1、酵母菌小菌落的遗传： 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。小菌落 酵母 正常 个体二倍体正常 减数分裂单倍体正常 ，不分离小菌落。小菌落酵母菌细胞内，缺少细胞色素 a和 b， 还缺少细胞色素氧化酶，这些酶类，存在于细胞线粒体中，表明这种小菌落的变异与线粒体的基因组变异有关。正常线粒体小菌落线粒体uBoris Ephrnssi酵母菌小菌落的遗传（二）真菌类的线粒体遗传2、链孢霉缓慢生长型的遗传： 链孢霉有一种缓慢生长突变型，呼吸弱，生长慢，这是由于线粒体结构和功能不正常，细胞色素氧化酶缺少，氧化作用降低，生长缓慢。进行有性生殖时， 正反交结果不同 ：杂交后代不出现一定的分离，表现 非孟德尔式遗传 。po 野生型 后代全部为 po。野生型 po 后代全部为 野生型 。链孢霉缓慢生长型的遗传二、细胞质遗传的特点1、母系遗传 ：无论正交、反交， F1代总表现母本的性状 。例如：紫茉莉枝条遗传。2、不符合孟德尔遗传 法则，杂交后代不出现一定的分离比。三、质基因与核基因的互作关系（一）细胞质基因受核基因的控制1、玉米埃型条斑的遗传 ：玉米 第 7染色体 上有一个条纹基因 ij， 纯合时（ ijij） 质体突变率增加 ，质体突变为败育的质体，不能全部形成叶绿素，表现白色、绿色相间条斑或是白化苗。正交 反交条斑 ijij IjIj绿色 绿色 IjIj ijij条斑 F1 Ijij F1 Ijij绿色苗、条斑苗和白化苗 绿色苗说明 质体变异是受核基因控制 。（一）细胞质基因受核基因的控制2、草履虫放毒型的遗传： 草履虫有一个大核，主要负责营养，多倍性的，还有两个小核，是二倍性的，主要与遗传有关 （ P237） 。生殖方式 无性生殖：一分为二，基因型不变。有性生殖（接合生殖）：两个体接合，交换小核，大核消失，小核经 减数分裂 后相互交换。另外草履虫也可以自体受精。放毒性状的表现必须是： 产生草履虫素，KK（ 核） +卡巴粒（质） 放毒型 ： 杀死其他品系的草履虫kk+卡巴粒 （含有噬菌体的溶源性细菌）kk无卡巴粒 敏感型 ：不能产生毒素，易被草履虫素所杀。Kk无卡巴粒（一）细胞质基因受核基因的控制2、草履虫放毒型的遗传： 有性生殖（接合生殖）：草履虫自体受精过程KK+卡巴粒 放毒型k+卡巴粒 kk无卡巴粒 敏感型KK无卡巴粒草履虫放毒型的遗传草履虫放毒型的遗传（二）细胞质对核基因作用的调节1、细胞质对基因载体 染色体的调节细胞质中的内含物的分布（色素、卵黄粒、线粒体等）是不均匀的，对染色体的影响也不一样。如 小麦瘿蚊 的个体发育中，瘿蚊卵跟果蝇相似（ 始核分裂胞质不分裂 ），其 卵 的后端含有一种特殊的细胞质 极细胞质 核 保持了全部 40条染色体 生殖细胞 。但位于 其他细胞质区域 核 丢失 32条、留 8条 体细胞 。如果用线把卵结扎（ UV照射 极细胞质 ） 使 核不移向 极细胞质 全部 核丢失 32条、留 8条 不育的瘿蚊。可见 极细胞质 可阻止染色体的消减， 使生殖细胞的分化 成为可能。小麦瘿蚊染色体的丢弃（二）细胞质对核基因作用的调节2、细胞质对 X染色体上基因的调节作用哺乳动物性染色体 XX， XY。 性 X有 两套 ， 性只有 1套 ， 性基因产物 也应 是 性基因产物 2倍 ，可 事实 上并不是这样，二者产物 基本相等 。因为 性的 1个 X染色体，在间期核中表现 “ 异固缩现象 ” ，即属于异染色质，染色深，处于失活状态。至于哪个细胞中哪条染色体失活是 随机 的。妇产科 可以根据胎儿羊水中的胎儿脱落细胞染色，判断是男孩还是女孩。（三）个体发育中质基因与核基因的关系1、细胞质基因 在个体发育中的作用 是必须的 ，不可缺少的。2、细胞核基因 在个体发育中起 主导作用 。3、核质互作辨证统一 的关系生物遗传性状中，有两个主要的遗传系统 核遗传和质遗传，它们除了有相对的 独立性 ，核基因起主导作用外，但又 密切的联系 ，互相 协调 ，在遗传上综合地发挥作用。四、持续饰变环境引起的表型改