第九章 核外遗传

第九章核外遗传第一节核外遗传的性质与特点性质：非孟德尔式遗传特点:1.细胞器基因组通过细胞质由一代传到下一代；2.亲本等位基因的分离比为4:0；3.正反交的结果不同，杂交子代某些性状只有母本表性特征；4.核外因子不能进行遗传作图紫茉莉的遗传原因：叶绿体在细胞质中。就细胞质而言，雌雄两性配子的贡献不同。胚珠中的雌配子含有细胞质，而花粉管中的雄配子很少含有细胞质，而且通常不含有包括叶绿体在内的质体的，所以，叶绿体的遗传符合细胞质遗传的特征，种子后代的叶绿体种类决定于种子产生于哪一种枝条上，而与花粉来自哪一种枝条无关。•真菌异核体实验说明：核的来源对小菌落这个表型性状的发育并无影响，而核外基因才是控制小菌落性状的遗传因子，这种遗传因子通过异核体的细胞质传递给它的无性分生孢子。第二节细胞内敏感性物质的遗传•草履虫放毒性的遗传•草履虫放毒必须有两种因子同时存在：（1）细胞质因子——卡巴粒（2）核基因K，为显性基因第三节母性影响•短暂的母性影响原因:精子不带细胞质，而卵里含有大量的细胞质，当Aa母蛾形成卵子时，不论A卵还是a卵，细胞质中都容纳了足量的犬尿素，所以，它们的后代中，aa幼虫的皮肤有色，但是由于缺乏A基因，不能自己制造色素，所以，随着个体的发育，色素逐渐消耗，到成虫时复眼已成为红色了。•持久的母性影响原因：螺类的受精卵是螺旋式卵裂，成体外壳的旋向早就决定于最初的两次卵裂中的纺锤体的方向。而这纺锤体的方向决定于卵细胞质的特性，归根结底决定于母体染色体上的基因，子代的基因型不能对之再作更改，而只能反映于其所产生的卵细胞，而决定下一代的表型，所以，就出现母亲基因型控制子代表型的现象。第四节线粒体的遗传方式及其分子基础•酵母的小菌落突变可见小菌落的性性状与核基因是没有直接关系的。原因：酵母菌的小菌落：缺少细胞色素a和b，还缺少细胞色素c氧化酶，不能进行有氧呼吸。线粒体是细胞的呼吸代谢中心，上述有关酶系也存在于线粒体中，所以，可以推测，有关的基因也存在于线粒体DNA中。•线粒体基因组（1）线粒体基因组的一般性质：双链、环状DNA，裸露，（少数线性）大小：动物的为14——39kb；真菌类17——176kb；草履虫50kb；植物200——2500kb特点：一般没有重复核苷酸序列；含有短的多聚核苷酸序列比核DNA中的小；动物细胞内线粒体DNA表现出明显的分子内不均一性;线粒体DNA半自主性。•线粒体DNA的组成如人类线粒体基因组:16569bp;13个蛋白质编码区域(细胞色素b、细胞色素氧化酶的3个亚基、ATP酶的2个亚基、NADH脱氢酶的7个亚基的编码序列);2个rRNA（16S和12S）基因;22个tRNA基因;线粒体基因的转录和翻译系统•不同线粒体的核糖体为55S~80S，由2个亚基组成，每个亚基有一条rRNA分子;•线粒体的rRNA由线粒体自身的DNA编码，线粒体的tRNA也是由线粒体自身的DNA编码；•线粒体mRNA没有5´端帽子结构，起始密码子直接位于5´端；•线粒体核糖体蛋白由核基因编码。•线粒体的遗传密码与通用密码有些不同人类线粒体基因病病例：遗传性视神经病肌阵挛性癫痫及粗糙红纤维综合症特点：1.突变mtDNA通过母亲卵子传递给子女；父源性将其突变mtDNA传递给子女则只是偶然性事件；2.细胞质内的多个mtDNA分子的突变纯质性和异质性之分3.传递突变mtDNA的母亲既可是纯质或异质性的患者，也可以是表型正常异质性的携带者（3）线粒体的双重遗传控制酵母线粒体基因组的物理图谱及其特点•环状DNA，84kb，其核糖体大小亚基的2个rRNA基因相距约25000bp（人和脊椎动物细胞中线粒体DNA上rRNA基因紧相连接）；•其线粒体基因的内含子具有自我剪接作用人类线粒体基因组的结构特点特点•基因组结构小，基因紧密排列，无内含子；•22个tRNA分子用于线粒体的蛋白质合成；•也有4个密码子的含义不同于核基因中的相同密码子•DNA的两条链以相同的速率从各自单一的启动子区开始转录。高等植物的线粒体基因组•环状或线状，200kb~2500kb；•混杂DNA（来源于其它基因而在本基因组稳定复制遗传的混杂区段）；•线粒体基因在整个线粒体DNA上的分布一般是不连续的，表现为独立转录，但多顺反子共转录的现象；第五节叶绿体遗传及其分子基础•衣藻的叶绿体遗传•叶绿体遗传的分子基础（1）叶绿体基因组裸露、环状双螺旋；120kb~190kb；不含5'—甲基胞嘧啶；含有2个反向重复序列（由2段大小不等的非重复序列隔开）。叶绿体遗传系统与核遗传系统的关系•玉米埃型条斑遗传表明：1.叶绿体在遗传上有其自主性；2.叶绿体受核基因突变效应的影响可以发生改变•叶绿体的半自主性叶绿体蛋白质的合成：1.由叶绿体DNA编码；2.由核DNA编码；3.由核DNA和叶绿体DNA共同控制。第六节核外遗传与植物雄性不育•植物的雄性不育植物花粉败育的现象称为雄性不育性（malesterility）。(一)核不育型概念：由核内染色体基因决定的雄性不育类型。原因：败育过程发生在小孢子母细胞减数分裂期间，不能形成正常花粉。特征：用普通遗传学方法不能使核不育型的整个后代群体保持不育性。（二）质——核不育型概念：由细胞质和核基因互作所控制的不育类型。原因：花粉败育多发生在减数分裂后小孢子形成期，由不育的细胞质基因(S)和相对应的核基因决定。恢复系保持系不育系本章作业•第248页：第1，3，4题•第249页：第6，7，8题