第十章：核外遗传推荐.ppt

水稻三系杂种优势的利用： 1973年，实现水稻三系配套、大田生产应用。 1981年，获国家第一个特等发明奖，以第一个 　　　　农业技术专利转让美国。 1997年，杂交稻种植面积为2.60亿亩（1732.5 　　　　万ha），约占水稻面积的62.84%， 　　　　总产1.22亿吨，单产468.67kg/亩（7.03吨/ha），比全国 　　　　水稻平均产量增11.17%。杂交稻制种156.9万亩（10.46 　　　　万ha），制种平均产量为181.33kg/亩（2.72吨/ha）。 　　目前，常年种植面积约为1500万ha，约占水稻面积的58%，产量占66%。至2004年，杂交稻累计种植面积为4亿ha，增产粮食6亿吨，可多养活6000多万人口，社会和经济效益十分显著。 中国工程院院士、“杂交水稻之父” 袁隆平先生 * 油菜三系杂种优势的利用： 1972年，傅廷栋等发现“波里马”油菜细胞质雄性不育； 1976年，湖南农科院首先实现“玻里马”雄性不育的三系配套。 1980年，李殿荣等发现“陕2A”油菜细胞质雄性不育； 1983年，实现“陕2A”油菜雄性不育的三系配套； 1998年，我国杂种油菜种植面积为191.5万公顷 ，约占油菜 　　　　总面积28.7 ％。 目前，我国油菜种植面积约1亿亩，杂交油菜种植面积约占油菜 　　　总面积的60％以上，杂交油菜的研究和应用均处于国际 　　　　　　　　　　先进地位。 中国工程院院士、“玻里马” 细胞质雄性不育发现者傅廷栋先生 * 本章重点 1、重要名词： matrilinear inheritance； maternal effect; male sterility 2、核外遗传的主要特点 3、细胞质遗传与母体影响的异同 4、线粒体和叶绿体基因组的组成特点 5、简述三系杂交技术 * * 原因：椎实螺外壳旋转方向是由受精卵分裂时纺锤体分裂方向决定的，并由受精前的母体基因型决定。 　　右旋──受精卵纺锤体向中线右侧分裂； 　　左旋──受精卵纺锤体向中线左侧分裂。 ∴母体基因型　 受精卵纺锤体分裂方向　　椎实螺外壳旋转方向。 * 3、细胞质遗传与母体影响的异同 细胞质遗传 母体影响 相似点 F1和母亲的表型一样 F1和母亲的表型一样 不同点 1、受细胞质基因控制 1、受细胞核基因控制 2、子代表型总是与母亲的表型相同，杂交后代不出现分离 2、子代表型与母亲的基因型所决定的表型同，未必与母亲的表型相同 3、遗传方式是非孟德尔式 3、经典方式遗传（显性基因延迟一代表现） * 10.4 线粒体遗传及其分子基础 1、酵母的小菌落突变 Boris Ephrnssi 小菌落是由于细胞中缺少细胞色素a、b、以及细胞色素c氧化酶，导致糖代谢中不能利用氧气的缺陷菌株，这种菌株即使在通气的条件下也会生长缓慢。 * 小菌落缺乏线粒体基因组 电子传递链途径(有氧呼吸)缺失 能量来源：发酵途径 与野生型菌落接合 接合子的线粒体基因组均来于野生型菌落，后代均表现为野生型菌落 单亲遗传 只有1个亲本的性状传给子代的遗传现象 正常线粒体 小菌落线粒体 * * 2、线粒体基因组(mitochondrion DNA, mtDNA) （1）mtDNA 的一般性质 结构：裸露的共价闭环双链分子； 大小：各个物种有很大差异； 数量：一个细胞内有多个线粒体，一个线粒体有多个mtDNA分子； 无重复的核苷酸序列，有短的多聚核苷酸序列； mtDNA的复制有θ型、D环、σ等形式的半保留复制形式； mtDNA含编码与呼吸作用相关的酶和蛋白质基因。 * ATPase subunit 8 （2）mtDNA 的组成 线粒体基因组大小16569bp； 除与DNA复制起始有关的D环外，几乎每个碱基都用于编码序列； 有13个蛋白质编码区域； 2个rRNA（16s和12s） 22个tRNA编码基因。 人类线粒体基因组的组成： * （3）线粒体蛋白质的合成 半自主性； mRNA没有5’端的帽子结构，起始密码直接位于mRNA的5’端； 不同生物的线粒体的核糖体从55S—80S大小不等，由两个亚基组成．每个亚基有一条rRNA分子； tRNA可以识别反密码子第三位置上的4个核苷酸（A、U、G、C）中的任何一个，这样就大大扩大了tRNA对密码子的识别范围； 线粒体的遗传密码与通用密码不同。 线粒体内100多种蛋白质中，约有10种是线粒体本身 合成的，包括细胞色素氧化酶亚基、ATP酶亚基和细胞色素b亚基。 　∴线粒体的蛋白是由线粒体本身和核基因共同编码的是一种半自主性的细胞器。 * mRNA密码子 编码的氨基酸 细胞质 线粒体 人类 酵母 果蝇 CUU CUC CUA CU