第十二章染色体外遗传课程.ppt

第十二章 染色体外遗传 前 言 前边几章介绍的遗传现象和遗传规律都是由细胞核内的遗传物质——核基因控制的，叫核遗传（nuclear inheritance），它在遗传学的发展中占有十分重要的地位。 1908年德国植物学家柯伦斯（Correns C. E.） 通过对紫茉莉（Mirabilis jalapa）花斑枝条的研究，首先报道了植物质体的遗传，这种现象不符合孟德尔规律，1927年美国学者把这种遗传现象正式命名为细胞质遗传（cytoplasmic inheritance）。 20世纪60年代初发现了叶绿体和线粒体中有DNA存在，70年代发现了质粒DNA。 第十二章 染色体外遗传 第一节 染色体外遗传的特点 第二节 染色体外遗传的表现 第三节 细胞质基因与核基因的关系 第四节 植物雄性不育的遗传 第一节 染色体外遗传的特点 一、染色体外遗传的概念 二、染色体外遗传的特点 一、染色体外遗传的概念 真核生物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。 原核生物和某些真核生物的细胞质中，除了细胞器外，还有另一类细胞质颗粒，它们是细胞的非固定成分，也能影响细胞的代谢活动，但它们不是细胞生存必不可少的组成部分，叫它们附加体（episome）和共生体（symbiont）。 二、染色体外遗传的特点 1、正交、反交结果不同，F1的性状总跟母本相同（所以也叫母性遗传） 但正交、反交结果不同，不一定是细胞质遗传。 例：种皮的表现F1总跟母体相同，但种皮仍是由核基因控制。 例：椎实螺（Limnaea peregra）的旋转方向 母性影响（maternal effect）：子代的性状受母本核基因的影响。又叫核基因的前定作用（predetermination）或称延迟遗传（delayed inheritance），它仍是核遗传。 2、用父本作轮回亲本与杂种F1进行连续回交，把母本的核基因全部置换掉，但母本的细胞质基因及其控制的性状仍不消失。 3、杂种后代不表现一定比例的分离，属非孟德尔式的遗传方式。 第二节 染色体外遗传的表现 一、叶绿体的遗传 Correns的紫茉莉试验：以绿色枝条、白色枝条、花斑（绿白相间）枝条的花作母本，用三种枝条上的花粉分别给每个母本花授粉，后代表现见下表 ? 需要说明一点：花斑枝条的花作母本接受三种花粉，产生三种类型，这并不是父本的影响，而是由于绿白相间的区域细胞质内既有叶绿体，又有白色体，经过细胞质的随机分配造成了杂种的花斑性状。 二、线粒体的遗传 第三节 细胞质基因与核基因的关系 一、某些细胞质基因的突变是由核基因引发的 玉米第7染色体上有一个控制白色条纹（iojap）的基因ij，纯合时（ijij）植株叶片表现绿白相间的条纹。用条纹和正常绿色植株进行正反交（罗兹Rhoades, M. M. , 1943），结果见右图 二、核基因可以决定细胞质基因的延续 三、细胞质基因和核基因共同决定性状的发育 例：酵母小菌落的遗传；只有核基因和细胞质基因都正常时，才表现正常菌落，任何一方发生变化，都表现小菌落（氧化酶活性降低）。 例：质核互作型的雄性不育，只有细胞质基因和核基因都是不育基因时，才表现雄性不育，有一方正常都表现可育（下节重点讲解） 例：叶绿体中的RuBp羧化酶（1，5——二磷酸核酮糖羧化酶）的合成： 此酶由8个大亚基和8个小亚基组成的，其中大亚基由叶绿体基因所编码，在叶绿体的核糖体上合成，小亚基由核基因编码，在细胞质核糖体上合成。此酶的合成需要质基因与核基因共同作用。 质基因和核基因的关系 （1）细胞质和细胞核是统一的整体，细胞质基因与核基因是相互联 系、相互制约的，常常共同作用来实现遗传信息的传递和表达。（2）细胞质基因的载体（质体、线粒体等）是相对独立的遗传系统， 能独立地进行遗传信息的转录和翻译。（3）核基因在遗传中是主要的，占主导地位，细胞质和核相比拥有 的信息量极少，而且遗传功能也不完备，在很大程度上受核基 因的控制。 第四节 植物雄性不育的遗传 雄性不育（male sterility）：雄蕊发育异常，不能产生正常功能的花粉，但雌蕊发育是正常的，能接受花粉正常结实。 造成花粉不育的原因 1、由于环境的影