第八章 细胞质遗传.ppt

杂交水稻 1970: 袁隆平开始研究 1972: CMS 系 1973:恢复系 1974: 育成杂交水稻 1974: 7 ha 1975: 373 ha 1976:13.9 万ha 1991: 1760 万ha (54%) 产量提高: 20% 杂交水稻 1973:发现自然不育株 1981:农恳 58S (PTGMS) 长日照、高温下不育 短日照、低温下可育 1991:4300 ha 1999:704,400 ha * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 草履虫放毒型遗传 ◆草履虫是一种原生动物，种类很多。含有大核和小核。 大核是多倍体，主要负责营养；小核是二倍体，主要负责遗传。 有的草履虫种有大小核各一个，有的种则有一个大核和两个小核。 草履虫既能进行无性生殖，又能进行有性生殖。 草履虫的接合生殖过程 草履虫放毒型遗传 ◆放毒型的毒素是由细胞质中的卡巴粒产生的，但卡巴粒的增殖有赖于核基因K的存在。 如果没有K基因。kk个体中的卡巴粒经5-8代的分裂，就会消失而变为敏感型。 如果细胞质内没有卡巴粒。即使K基因存在，也不能无中生有的产生卡巴粒，还是敏感型的。 草履虫放毒型遗传 草履虫放毒型遗传 ◆卡巴粒相当于一个小型细菌的大小。有两层膜，外膜好象细胞壁，内膜是典型的细胞膜结构。 ◆有人推测卡巴粒是在进化历史的某一时期进入草履虫内的细菌。经过若干代的相互适应后，建立起一种特殊的共生关系。 ◆卡巴粒为什么能产生毒素呢？卡巴粒中可能带有噬菌体，这种噬菌体编码一种毒素蛋白质，即草履虫素，导致敏感型草履虫死亡。 草履虫放毒型遗传 (Reading by yourself) 卡巴粒电镜照片（61200倍）黑色圆形物为噬菌体 二、质粒的遗传 ◆质粒(plasmid)是指存在于细胞中能独立进行自主复制的染色体外遗传因子。 质粒几乎存在于每一种细菌细胞中，大部分质粒独立于染色体而复制、转移。但有些质粒能够与染色体结合，随寄主染色体的复制而复制，这种质粒则称为附加体(episome)。 ◆质粒遗传具有类似细胞质遗传的特征。大肠杆菌的F因子的遗传最具代表性。 第六节 植物雄性不育的遗传 ◆植物雄性不育(male sterility)的主要特征是雄蕊发育不正常，不能产生有正常功能的花粉，但是它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实。 雄性不育在植物界是很普遍的，已在18个科的110多种植物中发现。 目前水稻、玉米、高梁、洋葱、蓖麻、甜菜和油菜等作物已经利用雄性不育性进行杂交种子的生产。 对小麦、大麦、珍珠粟、谷子和棉花等作物的雄性不育性已进行了广泛的研究，有的已接近用于生产。 一 雄性不育的类别及其遗传特点 ◆是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型，简称核不育型。现有的核不育型多属自然发生的变异。 多数核不育型受简单的一对隐性基因(ms)所控制。 (一)核不育型 msms：雄性不育 ♀msms × MsMs♂ MsMs ↓ Msms 雄性可育 F1 Msms 可育 ↓ F2 1MsMs:2Msms:1msms 20世纪70年代末在我国的山西省太谷发现了由显性雄性不育单基因所控制的太谷显性核不育小麦： msms：雄性可育 Msms: 雄性不育 ♀Msms × msms♂ ↓ F1 Msms : msms (二)质—核不育型 ◆质—核不育型 由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型，简称质核型，又叫胞质不育型(cytoplasmic male sterility，简称CMS)。 不育性是由不育的细胞质基因和相对应的核基因所决定的。当胞质不育基因S存在时，核内必须有相对应的一对(或一对以上)隐性基因rr, 个体才能表现不育。 (二)质—核不育型 ◆ S(rr) × N(rr) → S(rr)，F1表现不育。说明N(rr)具有保持不育性在世代中稳定传递的能力——保持系。 ◆ S(rr)由于能够被N(rr)所保持，在后代中出现全部稳定不育的个体——不育系。 ◆ S(rr) × N(RR) → S(Rr)，或S(rr) × S(RR) → S(Rr)，F1全部正常能育。说明N(RR)或S(RR)具有恢复育性的能力——恢复系。 质-核型不育性的特点 (1)孢子体不育和配子体不育 ◆孢子体不育是指花粉的育性受孢子体(植株)基因型