第十章 核外遗传学.ppt

第1，10章核外遗传学分析，第1节核外遗传的性质和特性第2节母性影响第3节细胞内敏感物质的遗传4节线粒体遗传及其分子基础第5节叶绿体遗传及其分子基础第6节核外遗传和植物雄性不育，2，3节共生基因组：共生微生物的基因组中有超虫虫虫kapa，果蝇-因子(CO2敏感性)细菌质粒：除了细菌染色体外，环DNA分子，例如f因子、r因子、Col因子、4，核外基因(extranuclearinheritance)由核外基因控制的基因，也称为“核外遗传”(非染色体遗传)外核遗传不受孟德尔遗传定律的支配，因此被称为非孟德尔式遗传。在高生物中，染色体和染色体外的遗传物质被核膜分离，染色体外的遗传物质位于细胞质内，因此核外遗传也称为细胞质遗传。第一节外核遗传学的性质和特性，第五节，核遗传受核基因控制的遗传称为核遗传，也称为“染色体遗传”，“核内遗传”。核内油田受孟德尔遗传规律的支配，因此也称为孟德尔遗传。核内遗传学在遗传物质的传递和控制中起主导作用。核材料相互作用遗传学将核基因和细胞质基因共同支配的遗传现象称为核材料相互作用遗传，母体遗传是由雌性亲本细胞质遗传因子(基因)决定的，次代表类型为母体表型等现象称为母体遗传母体遗传与正反交结果有差异，子特性总是由母体决定。母体影响将雌性亲本核基因表达产物暂时积累在卵细胞质上，母体表达型等现象称为母体影响或母性效应。母体影响由表面细胞质因素控制，实际上由核基因控制。7，细胞质基因通过细胞质传给下一代。遗传方式为非孟德尔式，杂交后代不表现规则分离。核外遗传特性，3 .正负杂交结果，杂交后代的某些特性总是与母本相同或相似；如果正教和反教结果不一致不是性连锁遗传，则可以认为是细胞质遗传。8，4。连续重组，母本的核基因组都可以被父系基因组取代，但由母本细胞质基因组控制的性质不会消失(因为卵细胞每次提供反核基因，提供整体细胞质，精细胞不提供细胞质)。9，5。有细胞质中的附加物或共生微生物决定的性状，表达类似病毒的传递或感染，可以传递到其他细胞。6.基因位置困难。因为1)杂交后代不表示比例分离。2)具有保存基因的小器官细胞分裂时分布不均匀。10，20世纪初，法国植物学家Correns在茉莉花中表示，绿叶痣x黄绿色叶爸爸F1代都是绿色的。黄绿色叶父母x绿叶父母F1代都是黄绿色。40年代以后，在粗胞质、酵母、海鹤虫、藻类中发现，细胞质记忆从遗传物质20世纪60年代开始，依次发现线立体，叶绿体中含有DNA、rRNA、trna。第11，2节母性影响，母核基因表达产物堆积在卵细胞细胞质中，母体型和母体表型相同的现象称为母体影响。因为不是细胞质基因表达的结果，母体影响不属于细胞质遗传或核外遗传。产妇影响分为暂时性母性影响持续性的母性影响(LastingMaternalInfluence)。前者只影响子实体的年幼，而后者影响子实体的终身。12，短暂的母性影响示例-五谷类作物害虫小麦粉蛾，颜色变化的原因：细胞质中有一种物质叫做核基因a控制的狗元素，aa没有合成狗尿素的能力，因此幼虫皮肤无色，成虫为复眼红色。，表示型，13，与孟德尔的显性法则一致，Aa和Aa正，反向杂交结果，14，aa和aa正，反向杂交结果，ABCD，A，B细胞质源相同，aa，AA是肤色，因为B是母质，C，D细胞质相同，但aa，Aa，肤色不同。c是显性基因A，d是显性基因A，15，持续母性的影响示例，体统蜗牛(Lymnaea)，腹足纲，体口类，体口类，水草茂盛的小河，沟渠，池塘等，牛，羊致病性(Lymnaea)海螺壳形态为椭圆形圆锥形。牡蛎实是雌雄同体，在杂交时进行同种受精(两个个体相互交换精子)，同时分别制造卵子。个别繁殖时各自进行自我修改。-秋螺壳旋转基因，16，秋螺壳有右转和左手区分。拿一个海螺壳，入口面向自己，洞口在你的右边，为忧患；左边开口就是左撇子。右，17，右(DD)到左(DD)是右声。正交：Dd(右)DD(左)Dd(右)反交叉：DD(左)DD(右)Dd(左)正、负交叉结果是F1表示始终由母本的基因型控制这是雌性亲本d基因产品在卵子细胞内暂时积累，显示出一定时间内的木本形状，右，右，右，右，右，右，19，上爸爸的显性基因d。 无论受短暂或长期的母体影响，卵细胞细胞质的特性实质上受母体的核基因控制，因此母性的影响也称为假细胞质遗传(pseudo-cytoplasmicinheritance)。20，受精卵分裂是螺旋的，成体蜗牛壳的方向由前两次分裂时自旋的方向决定，受精前母体基因型决定。右旋，l-蜗牛壳形成机制，21，22，60度，120度，23，3节细胞内敏感物质的遗传，24，绿虫小原生动物，1个大营养核和2个小生殖核(二倍体)，生殖方式为无性生殖和性生殖，1 .草履虫防毒型基因，无性生殖：通过细胞分裂直接形成两个子代个体，子代基因型与亲代一致。生殖：次体结合后成为杂子。Kk kk自我受精后变成纯机器的KkKK，Kk，25，26，27，草履虫的表型，防毒：含有卡巴力，会产生一种叫草履虫的毒素，对敏感系列是有毒的。敏感型：不含卡巴力，不生产草履虫，对防毒型产生的草绿色虫敏感。防毒型的遗传基础包含细胞质因子卡瓦粒子(kapa)，产生绿色虫。有核基因k，决定kappa的增殖，但不能产生kappa。28，卡巴粒子(kapa)直径约为0.2 0.8(相当于小细胞)，由两个薄膜包围的包涵体(包含)，内层为典型细胞膜，外层为细菌的细胞壁。每个细胞大约有200-1600个卡巴粒子。Feulgen染色阳性(染成洋红色)表明化学性为DNA。比较自主，有连续性，可以代代相传，但必须有核基因k的存在。可以产生尿酸(毒素)。29.没有卡皮巴的水母虫也能正常生长，所以卡皮巴可能是一种细菌，而不是水母自身生长和发育所必需的。在过去的某个时期，与草虫建立了共生关系，成为了草虫的附属物。Kappa是细菌的证据，1)DNA碱基比、RNA、蛋白质、脂质等物质的含量可能与一般细菌的含量相似；(2)内含的细胞色素(细胞色素)与宿主水母不同，但与某些细菌相似。(。30、毒性和敏感短时间结合生殖和自我受精的结果，短时间结合只发生小的核交换，没有细胞质交换F1代核基因匹配。一半排毒，一半敏感。31，微核和细胞质交换，kk基因型是暂时的防毒型，因为kappa不能复制，分几代粉碎后kappa逐渐稀释为0。之后变成敏感型，防毒型和敏感型江西接合生殖和自我受精的结果，32，KK自我受精的形成方法KK和Kk，33，敏感系：在CO2麻醉后不能恢复。抵抗军：在CO2麻醉后可以完全恢复，抵抗线()敏感线()敏感线()抵抗线()x，抵抗线()，敏感线，敏感线，原因：敏感线细胞质中有一种感染因子叫sigma()病毒，这是雌性父母的卵细胞质，2 .果蝇的CO2易感基因，X，34，3。性别比肌性自由传，一种肌性比x正常苍蝇全部或大部分是雌性(雄性苍蝇在胚胎发育初期死亡)的原因：细胞质存在于与西格玛病毒相似的钩端螺旋体中，有一个叫钩端螺旋体的性别比因子，通过这种方法确定果蝇的性别。能制造出如此多雌性的雌性称为性对雌性。性对雌性与正常雄性交配，F1对雄性的比例远低于1/1的现象称为性对遗传。35，第4节线粒体遗传及其遗传基础，36，野生型酵母生长迅速，形成了更大的群体，这是因为1940年代法国学者埃弗雷西发现面包酵母中突变的繁育速度慢，群体很小。后来发现这个突变缺少细胞色素a，b，细胞色素c氧化酶，这是线三维基因全部消失(突变)的结果。1.1酵母的小菌落遗传，1 .线粒体遗传，37，38，正常mt，缺失mt，核基因A，正常酵母的部分线粒体DNA缺少突变，A，n，A，n，n，线粒体DNA完全缺失，发育成真正可遗传的小菌落，A a，a，a，a，a，a，a，a，核基因a: a=1，表达型都是小菌落，40，41，营养细胞是一倍体，叶体，20个，线粒体， Sm-2突变体与野生型杂交，对后代的str抗性取决于母体的交配类型。基因型为Strr/mt的岩本x野生型后代均以Strr表示。基因型为Strr/mt的岩本x野生型子代几乎全部为Strs，显示了非孟德尔的遗传。1.2酸橙链霉素抗性遗传，42，Mt StrrMt Mt父母的叶绿体DNA正常，mt父母的叶绿体DNA可以在合子中分解。因为抗str基因在叶绿体基因组中，所以对mt-父母来说，抗str基因会因为叶绿体DNA分解而变成链霉菌敏感症。(str敏感型)，(str抗性)，43，1.3 alternata缓慢生长突变(Poky)的遗传，正交：a，a，a，a，a，a，正常核基因a: a=1: 1，44，反杂交：a，a，()(poky)，(-)(野生型)，a，a，a，a，a1.4粗麦孢子波基小菌落遗传，46，ABCD，a/b，C/D核不同，表型不同。A/D，B/C质，核不同，表型相同，47，A/B，C/D核同质，表型不同。A/D，B/C质量与核不同，但表示形式相同。这种现象表明，微核群这个表型不受核(基因)的影响，受特定核外遗传因子(基因)的控制。这个遗传因子在细胞质内，通过双核体的细胞质传递到子代。48，一般特征，DNA双链，多环，少数线性基因组大小：动物：14-19kb；真菌：17-176 kb；原始动物：50kb植物：200-2500 kb；线粒体数/cell:酵母50；500只老鼠；人800个/细胞。MtDNA数量/线粒体：酵母40-150。2 .线粒体的基因组，49，mtDNA大部分不包含重复序列，但包含短核苷酸序列。mtDNA浮力密度低于核DNA。g，c含量小于a，t含量不同于两个单链密度，有轻(l)、重链(h)。分子量小，只有核DNA的10万分之一，50，mtDNA可以进行半保存复制，多种复制方法(、d-环或滚动环)，并由环境控制。同一细胞内的线粒体以其中一种或多种方式同步复制、复制和细胞分裂，d-ring复制，51，mtDNA复制和核内DNA复制相互独立执行，但mtDNA复制所需的酶是由核基因编码的，因此mtDNA复制由核基因控制。不同的生物mtDNA含有以下与呼吸和耐受相关的基因：1)细胞色素氧化酶。2)细胞色素b-c1复合物；3)ATPase:4)膜蛋白；(5)抗氯霉素、红霉素、寡肽基因、52、线粒体有自己的核糖体系统，核糖体大小为55S-80S，每个包含一个rRNA分子的两个子碱。线粒体的rRNA和tRNA编码为mtDNA。在不同的生物线粒体翻译系统中，密码的一部分不同，细胞质翻译系统密码子(表10-4)，线粒体DNA的转录和翻译系统，53，54，线粒体的蛋白质合成被红霉素，氯霉素抑制，真核生物细胞线粒体有自己的DNA、rRNA、tRNA、核糖体、密码子系统和相关酶等，因此可以独立复制、转录、蛋白质合成、重组。55，56，线粒体可以独立复制