二十章核外遗传信息的传递课件

1、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，母性遗传第1页，共45页。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2页，共45页。第3页，共45页。第三节 叶绿体遗传第4页，共45页。1）1908，Carl Corrans，非孟德尔遗传发现者，紫茉莉花斑枝条第5页，共45页。第6页，共45页。（一）叶绿体系统的核外遗传1909年由Ca

2、rl Corrans发现（irabilis jalapa）第7页，共45页。叶绿体DNA ct DNA环状双链结构第8页，共45页。二. 叶绿体基因组（一）结构第9页，共45页。叶绿体基因组第10页，共45页。Ct DNA的基因组成第11页，共45页。Ct DNA基因组成有以下特点：（1）基因组由两个IR和一个 SSC及一个 LS（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

3、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12页，共45页。第13页，共45页。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第14页，共45页。 1小菌落脉孢菌 (Neurospora) 的遗传1952年Mary Mitchell分离了脉胞菌的小菌落（poky）poky野生型后代全部为poky。野生型poky后代全部为野生型。核外突变（extranuclear mutaatio

4、n）或细胞质突变（cytoplasmic mutation）第15页，共45页。酵母小菌落(peptite)突变1940，Boris Ephrnssi在正常的细胞群体中有0.1%1%的细胞会自发变成小菌落。在插入剂（如：溴化乙锭，EB）存在时100%的细胞都变成小菌落。分类 (1) 核基因突变型分离型 (2) 中性型mtDNA丢失 (3) 抑制型 mtDNA突变第16页，共45页。 酵母小菌落 第17页，共45页。 正常线粒体 小菌落线粒体第18页，共45页。 mt DNA密码子与核基因密码子的差异（1）AUA编码Met，而不是Ile；（2）UGA编码Trp，而不是终止密码子（3）AGA，AG

5、G编码Arg，而不是终止密码子。第19页，共45页。第20页，共45页。第21页，共45页。第22页，共45页。 (二) 线粒体核糖体第23页，共45页。(三)线粒体蛋白质的合成第24页，共45页。线粒体的复制第25页，共45页。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26页，共45页。第六节 植物雄性不育的遗传雄性不育（male sterility) 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。质核不育型：由细胞质基因

6、和核基因互作控制的不育类型（CMS） 第27页，共45页。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)不育系保持系恢复系第28页，共45页。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)

7、第29页，共45页。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)第30页，共45页。第31页，共45页。三系法制种示意图：保持系 不育系 恢复系保持系不育系F1杂交种恢复系第32页，共45页。水稻专家袁隆平第33页，共45页。第34页，共45页。第35页，共45页。在生产上配制杂交种应注意的问题 关于保持系：必须具备两个条件1、用它作父本，与不育系杂交所产生的后代始终是不育的；2、除了它本身可育外，其他性状应当与不育系完全相同。关于恢复系 如某优良

8、杂交组合的父本无恢复能力，即核的育性基因为rr，就需将恢复基因R转入到该父本中。用不育系和恢复系生产杂交种时，为了使天然受粉能顺利地进行，不育系与恢复系的花期必须一致，或者不育系的开花稍早一些。一般恢复系的植株应比不育系的植株高，以便花粉能很好地散落到不育系的花上 。第36页，共45页。建立两个隔离区 繁殖不育系和保持系的隔离区，制杂交种的隔离区。 第37页，共45页。第38页，共45页。二系法制种石明松：1973年从农垦58（晚粳稻）中发现光敏核不育水稻农垦58S特点：长日照不育短日照可育第39页，共45页。二系法制种示意图（光敏核不育系）： 短日照可育 长日照不育系 恢复系光敏核不育系F1杂交种恢复系第40页，共45页。第41页，共45页。脉胞菌