遗传学 教学课件 ppt 作者 姚志刚 赵凤娟 主编第11章 细胞质遗传.ppt

本章重点 1. 细胞质遗传与核遗传的差异。 2. 细胞质遗传的特点。 3. 质核基因间的关系。 4. 雄性不育的遗传。 　 三、实例： （一）短暂的母性影响 麦粉蛾幼虫肤色和成虫复眼色的遗传。由一对基因控制，决定着犬尿素的物质合成。 野生型 AA 幼虫皮肤有色，复眼深褐色突变型 aa 无色 红色 测交 ♂Aa × ♀aa ♀Aa × ♂aa 幼虫：有色 无色 有色 无色 成虫：褐眼 红眼 褐眼 红眼 Ft 1/2Aa 1/2aa 1 /2Aa 1/2aa 幼虫：有色 无色 有色 有色 成虫：褐眼 红眼 褐眼 红眼 麦粉蛾色素的遗传 解释： 精子是不带细胞质的，而卵里含有大量的细胞质，当Aa母蛾形成卵子时，不论A或a卵，细胞质中都容纳了足量的犬尿素，所以它们的后代中，aa幼虫皮肤也是有色的，不过这种母性影响是暂时的，因为缺乏A基因，不能制造色素，到成虫时复眼已成为红色了。 母体影响的遗传学特点 正反交结果不同，都受细胞核基因的控制。 母体的细胞核基因通过合成卵细胞质中的物质控制子代的表型。其影响可以分为短暂的和持久的母体影响。 遗传学方式仍然遵循孟德尔定律，仅子代的分离比延迟表现。 第三节 细胞质遗传现象 1.粗糙脉孢菌缓慢生长 突变型的遗传 两种接合型均可产生 原子囊果（卵细胞）和分生孢子（精细胞）。 ① 缓慢生长突变型：在正常繁殖条件下能稳定地遗传下去，经过多次接种移植、其遗传方式和表现型都不会改变。 ② 试验： 　　　　缓慢生长特性只 　　能在通过母本传递给 　　后代(其核遗传正常， 　　呈1∶1分离)。 ③ 分析： 　 缓慢生长突变型在幼嫩培养阶段时无细胞色素氧化酶，此酶是正常代谢所必需的。 　　 由于细胞色素氧化酶的产生与线粒体有关，且观察到缓慢生长突变型中的线粒体结构不正常。 　　∴ 有关基因存在于线粒体之中，由母本传递。 2. 酵母小菌落的遗传 小菌落酵母细胞缺少细胞 色素a和b、细胞色素氧化 酶→不能有氧呼吸→不能 有效利用有机物→产生小 菌落。 二、叶绿体遗传 　1. 紫茉莉花斑植株： 　　　　　着生绿色、白色和 　　　花斑三种枝条，且白色 　　　和绿色组织间有明显的 　　　界限。 第四节 细胞质遗传的物质基础 一、线粒体遗传的分子基础 二、叶绿体遗传的分子基础 三、细胞核基因和细胞质基因的特性比较 四、细胞核基因和细胞质基因之间的关系 一、线粒体遗传的分子基础 1. 线粒体DNA（mtDNA）的分子结构特点 ① 是裸露、闭合环状的双链分子，但也有线形的； ② 无重复序列； ③ 浮力密度比较低； ④ G、C含量比A、T少； 如酵母mtDNA的GC含量为21%。 ⑤ 两条单链的密度不同，分为重链（H）和轻链（L）； ⑥ 单个拷贝mt DNA非常小，仅为核DNA十万分之一； ⑦ 两条链均可作为模板； ⑧ 不同生物中线粒体基因组变化复杂。 2. 线粒体遗传信息流动的特点 ① 复制方式为半保留复制，由线粒体DNA聚合酶完成； ② 有自身的核糖体，且不同的生物差异大；　　　　　 ③ 线粒体的密码子与核基因 　　密码子有差异； 　　　　红色氨基酸密码子为 　　人类线粒体与核基因不同 　　的密码子(右图)，其中有 　　22种tRNA基因，细胞质 　　中则有32种tRNA基因。 ④ 线粒体中的蛋白质是由mtDNA和核基因 共同控制合成的。 　　线粒体内100多种蛋白质中，约有10种左右是线粒体本身合成的，包括3种细胞色素氧化酶亚基、4种ATP酶亚基和1种细胞色素b亚基。 　∴线粒体是一种半自主性的细胞器。 ⑤ 半自主性的细胞器，与核遗传体系相互依存。 二、叶绿体遗传的分子基础 1. 叶绿体DNA的分子特点: 　① ct DNA与细菌DNA相似，为裸露的DNA； 　② 闭合双链环状结构； 　③ 多拷贝； 　　　 高等植物每个叶绿体中有30~60个拷贝；藻类中，每个叶绿体中有几十至上百个拷贝；多数植物中，每个细胞中约有上千个拷贝。 　④ 单细胞藻类中GC含量较核DNA小，高等植物差异不明显； ⑤ 一般藻类ctDNA的浮力密度轻于核DNA， 而高等植物两者的