文档文档第九章

1、第九章细胞质遗传（细胞质遗传的概念）第一节细胞质遗传的主要特点和遗传机制细胞质基因和细胞核基因第二节的关系细胞质遗传的概念n 核遗传：染色体基因组所控制的遗传现象和遗传规律。n 细胞质遗传：由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律，有时也称为核外遗传或母性遗传。第一节细胞质遗传的主要特点和遗传机制一、细胞质遗传的实例二、细胞质遗传的特性三、细胞质遗传的机制四、细胞质遗传的物质基础1紫茉莉的遗传(1909，Carl Corrans)1紫茉莉的遗传(1909，Carl Corrans)?母本叶父本叶后代白色白色白色绿色绿白斑绿色白色绿色绿色绿白斑绿白斑白色白色绿色绿白斑绿色绿白斑2.链孢霉的线粒体遗

2、传n 表示提供原子囊果的类型，A+为野生型，A-为生长缓慢突变型。n A+A-A+n A-A+A-n 研究证明:突变体的线粒体结构和功能都不正常，细胞色素氧化酶的活性发生了变化，氧化作用降低了。3.柳叶蕨的遗传黄花柳叶蕨A、刚毛柳叶蕨B黄花ABAB1B（AB1某些性状与黄花母本相同）AB2 B（相同性状仍与母本相同）?25代AB25（相同性状仍与母本相同）反之，刚毛柳叶蕨为母本与黄花柳叶蕨杂交，BA25某些 性状总象B。连续回交及其遗传效应二、细胞质遗传的特性 后代的表型象母亲（又叫母系遗传，偏母遗传） ；正交和反交后代的表型不同。 不遵循孟德尔遗传，后代不出现一定的比例(非孟德尔式遗传)。代

3、表两种细胞代表两种代表两种线粒精卵结合P核配子体F1三、细胞质遗传的机制1.精卵结合形成的合子由父母双亲所提供的遗传物质不均等。在受精卵的原生中，核来自于父母双方，而细胞质却几乎完全来自其母亲（受精时胞质很少甚至不能进入卵细胞中）。紫茉莉的遗传n 绿叶、白叶和绿白斑叶白绿绿白斑白绿绿白斑？绿白斑白绿绿白斑传递时随机分配母本不同颜色的叶绿体为何由同一受精卵发育来的植株同时表现为绿色、白色、绿白斑色枝条呢？受精卵有丝分裂时，细胞质随机分配三、细胞质遗传的机制2.在细胞分裂过程中，细胞质基因呈现不均等分配，因此细胞质遗传不遵循孟德尔定律。四、 细胞质遗传的物质基础线粒体基因组（mtDNA）细胞质基因

4、组细胞器基因组叶绿体基因组（ctDNA ,CpDNA）细胞共生体基因组（草履虫中的卡巴粒）非细胞器基因组细菌质粒基因组（F因子）人线粒体基因组全长16,569bp，不与组蛋白结合，呈裸露双链闭合环状分子。据其转录产物在CsCl中密度的不同分为重链和轻链，外环含G 较多，称重链(H链)， 内环含C较多，称轻链(L链) 。叶绿体基因组DNA多为闭合环状分子，长约4045m，uGC含量3641%，比核DNA低。DNA裸露，不和组蛋白结合成复合体。DNA中无甲基化（核DNA25%左右的C残基是甲基化的）。120-160kb大小，多数为150kbu 目前已经测定了烟草(shinozaki, 1986)、

5、水稻(Hiratsuka,1989)等叶绿体DNA的全序列。156kb第二节细胞质基因和细胞核基因的关系一、 核质协同作用二、 母性影响三、 禾谷类作物的雄性不育一、 核质协同作用?一、 核质协同作用n 草履虫的放毒遗传n 草履虫（1大核2小核）n 草履虫的生殖n 无性生殖n 有性生殖n 自体受精n 异体接合n 草履虫的放毒型与敏感型n 草履虫放毒型与敏感型的接合草履虫的自体受精自体受精后新形成的二倍体均为纯合体草履虫的异体接合接合生殖遵循孟德尔规律草履虫的放毒型与敏感型n 有一种草履虫能产生毒素，能抑制或杀死其它某些品系。这种品系为放敏感品系。系，对毒素敏感的为n 放毒型细胞质中存在卡巴粒（

6、直径0.2m，外有双层膜，内含DNA、RNA、蛋白质、脂类），产 生草履虫毒素。卡巴粒因子的存活增殖需要核基 因K，而隐性基因k不能维持卡巴粒因子的存活增 殖。因此永久地放毒素需两种因子存在。草履虫的放毒型与敏感型放毒型KK+卡巴粒（永久）Kk+卡巴粒（永久）kk+卡巴粒（短暂）敏感型KKKkkk草履虫放毒型与敏感型的接合接合时间短：不交换细胞质接合时间长：交换细胞质放毒型：25%放毒型：50%思考n KK(卡巴粒）与Kk敏感型长时间接合，并自体受精5-8代后敏感型的比例有多少？25%二、 母性影响定义：指子代的表型受母本核基因型的影响而和母亲表型相似的现象。 分类：短暂的母性影响：仅影响到后

7、代的幼龄时期，对后代的成体无影响。持久母性影响：影响后代的成体。短暂的母性影响如：麦粉蛾野生型体内能合成犬尿素，进一步可形成色素，使幼虫皮肤为有色，成虫复眼为褐色；突变型不能把前体物合成犬尿素，不能形成色素，使幼虫皮肤无色，成虫复眼为红色。n 野生型个体AA与突变型个体进行正反交，F1Aa幼虫都有色，让F1 Aa与隐性突变体测交，结果如下：?持久母性影响：椎实螺螺旋方向有左旋（逆时针）和右旋（顺时针）两种 对等位基因控制。D（右旋）对d（左旋）显性。如外壳一。由？不管正交还是反交，都推迟一代（F3）进行分离。持久母性影响n 解释：研究发现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

8、，并由受精前的母体基因型决定。左旋受精卵纺锤体向中线左侧分裂；右旋受精卵纺锤体向中线右侧分裂。母体基因型受精卵纺锤体分裂方向椎实螺外壳旋转方向思考n 母性影响和母性遗传（细胞质遗传）是一个概念吗？n 母性影响是指子代的表型受母本核基因型的影响而和母亲表型相似的现象，从本质上讲是核遗传，而母性遗传是细胞质遗传。三、 禾谷类作物的雄性不育1.植物雄性不育：植物的雄蕊发育不正常，不能产生正常的花粉；雌蕊正常，可以接受外来花粉而结实。只可作为母本接受花粉，不可作为父本提供花粉。已在43科、162属、320个种以上植物发现了雄性不育。三、 禾谷类作物的雄性不育2.植物雄性不育分为：环境引起的雄性不育，染

9、色体 畸变造成的雄性不育和基因突变引起的雄性不育。 环境引起的雄性不育物理杀雄：化学杀雄： 基因控制的雄性不育核基因控制的雄性不育细胞质基因控制的雄性不育核质互作控制的雄性不育 核质互作控制的雄性不育 RF:可育的核基因，rf:不育的核基因， N:可育的细胞质基因，S:不育的细胞质基因。RfRfRfrfrf rfN可育N(RfRf)N(Rfrf)N(rfrf)可育可育可育S不育S(RfRf)S(Rfrf)可育可育S(rfrf)不育二区三系育种三 系杂交种不育系保持系恢复系S(rfrf)N(rfrf)N(RfRf)S(Rfrf)二区三系育种保种区S(rfrf)不育系N(rfrf)保持系S(rfr

10、f)不育制种区S(rfrf)不育系N(RfRf)恢复系S(Rfrf)可育保种区制种区 (S)rfrf(N)rfrf(S)rfrf(N)RfRf图 20-玉米的三系两区育种2. 三系育种：由不育系、保持系、恢复系进行杂交种的生产。保 不 恢F1保 不 恢农业生产F1保 不 恢农业生产水稻专家袁隆平练习n 基因型为Dd的椎实螺自交，其子代的基因型和表型如何？若这个子代自交，它们下一代的表型如何？开始做实验的椎实螺表型是怎样的？本章要点n 细胞质遗传的特性n 细胞质遗传的机制n 玉米埃型条斑的遗传n 草履虫的放毒遗传n 椎实螺外壳旋转方向的遗传n 禾谷类作物的雄性不育机制和二区三系育种名词解释n 细胞质遗传n 母性影响n 植物雄性不育习题P3101、3、611判断某一生物性状的遗传方式一致细胞核遗传（常染色体）正反交结果孟德尔比例在F3出现 母性影响不一致子代雌雄表型不一致伴性遗传子代表现似雌亲细胞质遗传花粉直感（了解）u 花粉直感：又称当代显性，即有性杂交所结种子或果实表现出花粉供体的现象。u 花粉直感分为胚乳直感和果实直感。胚乳直感(xenia) ：胚乳的部分性状直接表现与父本一致。胚乳直感的直接原因就是双受精，胚乳中的n条染色体来自父本。在一些胚乳发达的单子叶植物常出现胚乳直感现象，如玉米。将黄胚乳玉米的花粉授于白胚乳玉米雌蕊柱头上后，所结的果穗