十一章细胞质遗传课案.ppt

十一章 细胞质遗传 第一节 细胞质遗传的概念和特点 细胞质遗传：由细胞质内的基因即细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称之。 非染色体遗传，非孟德尔遗传，核外遗传，母体遗传，母性遗传 特点： 遗传方式非孟德尔式：杂交后代不表现一定比例的分离。 正交和反交的遗传表现不同。 通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换。 由附加体或共生体决定的性状，其表现往往类似病毒的转导或感染。 第三节 叶绿体遗传 1）1908，Carl Corrans，非孟德尔遗传发现者，紫茉莉花斑枝条 （一）叶绿体系统的核外遗传 1909年由Carl Corrans发现（irabilis jalapa） 叶绿体DNA—— ct DNA 环状双链结构 二. 叶绿体基因组 （一）结构 叶绿体基因组 Ct DNA的基因组成 ctDNA基因组成有以下特点： （1）基因组由两个IR和一个 SSC及一个 LSC； （2）IRA和IRB 编码相同，方向相反； （3）ctDNA启动子和原核生物的相似，基因产生单顺反子或多顺反子的mRNA； （4）不同ctDNA基因组成和数目几乎是相同的，产物多为类囊体的成分或和氧化还原反应有关； （5）其tRNA基因中有内含子，有的位于D环上， 此和原核及真核生物核tRNA都不相同； （6）所有叶绿体基因转录的mRNA都由叶绿体核糖体翻译。 第四节 线粒体遗传 一.线粒体基因组(mt DNA) （一）mt DNA的基因组成 (1)闭合环状DNA (2) 基因数目和排列顺序相同 （3）有D环和2个复制起始点 （5）基因间没有间隔，因此每个基因不可 能都有自己的起动子 人的线粒体基因组(mt DNA) 共包含37个基因，这37个基因中有22个编码转移核糖核酸（tRNA）、2个编码核糖体核糖核酸（12S和16S rRNA)，13个编码多肽 mtDNA密码子与核基因密码子的差异 （1）AUA编码Met（蛋氨酸）而不是Ile（异亮氨酸） ； （2）UGA编码Trp（色氨酸）而不是终止密码子 （3）AGA，AGG编码Arg（精氨酸）而不是终止密码子。 (二) 线粒体核糖体 (三)线粒体蛋白质的合成 线粒体的复制 线粒体的起源 内共生假说 1970，Margulis，真核细胞祖先是种吞噬细胞；线粒体祖先是种革兰氏阴性菌。前者吞后者 细胞分化假说 原始的原核细胞质膜内陷包被DNA，然后再分化形成独立的细胞器。 第六节 植物雄性不育的遗传 植物雄性不育（male sterility) 的特征：雄蕊发育不正常，不能产生正常功能的花粉，雌蕊发育正常，能接受正常花粉受精结实 雄性不育类别及其遗传特点： 核不育型：由核内染色体上的基因所决定的雄性不育类型。 质核不育型：由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型（CMS） 雄性不育的类别及其遗传特点： 核不育型：由核内染色体上的基因所决定的雄性不育类型。一对隐性基因（msms）决定，核遗传，没有保持系。 质核不育型：由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型（CMS） 细胞质中与雄性不育有关的基因： S-不育 N-可育 细胞核中与雄性不育有关的基因：R-r RR Rr-——可育 rr ——不育 S(rr) ，S(RR), S(Rr) N(RR), N(Rr), N(rr) 不育系： S(rr) 保持系：N(rr)，不育系的保持系，能保持不育性在世代中稳定的传递能力。 恢复系： N(RR), S(RR),具有恢复育性的能力。 不育系： S(rr) × N(rr) S(rr) 恢复系： S(rr) × N(RR) S(Rr) S(rr) × N(Rr) S(Rr) S(rr) S(rr) × S(RR) S(Rr) S(rr) × S(Rr) S(rr) S(Rr) S(Rr) 自交 S(RR) S(Rr) S(rr) 保持系： S(rr) × N(rr) S(rr) 雄性不育的发生机理 一、关于胞质不育基因的载体: 多数学者认为是mtDNA 二、关于质核不育型的假说： 1、质相互补控制假说 2、能量供求假说 3、亲缘假说 第六节 植物雄性不育的遗传 三系制种法 (1)雄性不育系：S(rr) 甲♀×♂乙组合中将甲转成不育系 （2）保持系： N（rr) （3）恢复系：杂交组合中的父本必须是恢复系。N(RR) , S(RR) 三系法制种示意图： 保持系 ♂ × ♀ 不育系 恢复系 水稻专家——