第十一章 细胞质和遗传

 

核遗传(nuclear inheritanle)

把染色体基因组所控制的遗传现象和遗传规律称为核遗传

质遗传(cytoplasmic inheritance)

把细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为质遗传

又称:非染色体遗传non chromosomalinheritance

非孟德尔式遗传nonMendeoianinheritance

染色体外遗传extrachromosomal inheritamce

核外遗传extranrclearinheritance

母体遗传maternalinheritance

 

第一节  母性影响

母性影响

正反交结是不同,子代的表型受到母亲基因型的影响

短暂的母性影响——麦粉蛾Ephestia

持久的母性影响——椎实螺Limnaea

 

一、短暂的母性影响——麦粉蛾

等位基因:A犬尿素形成——幼虫皮肤有色  复眼深褐色

a缺乏犬尿素——幼虫皮肤无色  复眼红色

即幼虫皮肤颜色由母亲的基因型决定,而复眼的颜色则由测交后代自己的基因型决定——只影响幼虫期,短暂

 

原因:当Aa产生卵时

A卵

a卵  

 

二、持久的母性影响——椎实螺

椎实螺外壳螺旋方向

原因:螺类的受精卵是螺旋式卵裂,而成体的外壳旋转向由最初的两次卵列中纺锤体的方向来决定

 

 

第二节 细胞质遗传

 

特征:1.遗传方式是非孟德尔式的

2.F1通常只数观母方的性状

3.杂交的后代一般不出现一定比例的分离

 

 

一、高等植物叶绿体的遗传

1. 茉莉花

原因:卵中的细胞质是否包括叶绿体

2.玉米的埃型条斑stripediojaptrait遗传

 

二、叶绿体遗传的分子基础

细胞质中的叶绿体来自前质体(proplastid)

     能独立复制

     大致均等地分离(细胞分裂)

     叶绿体DNA(ctDNA)(chloroplastDNA)

是裸露的共价闭合DNA分子

 

 

 

 

 

三、菌类线粒体的遗传

1. 酵母菌

 

2.红色面包霉缓慢生长突变型(poky)遗传

线粒体结构功能不正常

细胞色素C氧化活性降低 有氧呼吸弱生长缓慢

四、线粒体遗传的分子基础

线粒体DNA  细胞色素氧化型 有氧呼吸 正常生长

线粒体DNA

双链裸露  主要呈环状  也有线状  有选择地复制

 

五、草履虫(parameciumaurelia)放毒型的遗传

1.关于草履虫

                   大核(1个)  营养  多倍性

小核(2个)  遗传  二倍性

 

草履虫的生殖方法

3.草履虫的品系

放毒型:产出草履虫素  杀死其他品系  对已无害

敏感型:不产出    受害个体

放毒型必须有两种因子同时存在

细胞质因子,叫卡巴粒(Kappa partical k)

核基因K,这是一个显性基因

所以,K/K+k 放毒型

K/K   敏感型

4.放毒型与敏感型草履虫的交配(接合)

草履虫的接合生殖说明:A  草履虫放毒型的条件:

        卡巴粒(k

        核基因(K

B  卡巴粒(k)的产生依赖于核基因 K

 

六、放毒现象与内共生体卡巴粒(k  )是一种内共生体( endosynbiont),Ø 0.2 um

卡巴粒含有DNARNA、蛋白质、糖类和脂类

卡巴粒DNA与核DNAmtDNA的碱基成分不同

 

七、禾谷类作物的雄性不育雄性不育   male sterility

雄蕊发育不正常,不能产生正常功能的花粉但雌蕊发育正常,能够接受正常的花粉受精结实18个科,110多种利用:杂种优势利用应用:水稻,玉米,高粱,洋葱,蓖麻,甜菜,油菜

雄性不育的类别及其遗传特点(1)质不育型  是一种由细胞质雄性不育基因控制的雄性不育类型例如:玉米(2)核不育型  是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型原因:花粉母细胞    不正常花粉多数由的一对隐性基因(ms ms)控制s-雄可育ms-雄不育遗传规律符合孟德尔式分离

(3)质核互作不育型是一种由质基因与核基因互作控制的雄性不育类型1)质基因与核基因

雄性不育表现的条件是

2.质核不育型的遗传特点

孢子体不育  

配子体不育

 

胞质不育基因的多样性与核质育性基因的对应性

多样性:同一植物内可以有多种质核不育类型

如:玉米38  小麦19

 

3.质核型雄性不育性的利用

杂种优势的利用,三系配套

 

 

第三节持续饰变

是指环境因素引起的表型改变,可通过母亲细胞质连续传递好几代,但性状终将逐渐消失。

 

 

 

第四节细胞质在遗传中的作用

1.细胞质内有遗传物质(ctDNA mtDNA k)

2.细胞质与细胞核的相互作用

  DNA   mRNA 蛋白质合成

  DNA复制的能量、原料、酶均由细胞质提供

  个体发育中的调节作用

3.个体发育中的调节作用