细胞质和遗传课件

1、第十三章 细胞质和遗传第一节 细胞质遗传的特点*第二节 母性影响*第三节 细胞质遗传*第四节 持续饰变第五节 细胞质在遗传中的作用第一节 细胞质遗传的特点*一、细胞质遗传的概念：细胞核遗传： 由细胞核基因控制的遗传现象叫做细胞核遗传 。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叫做细胞质遗传, 有时又称非染色体遗传、 非孟德尔遗传、 染色体外遗传、 核外遗传、 母系遗传等。 二、细胞质遗传的特点*：1、遗传方式是非孟德尔式的；2、F1通常只表现母本的性状；3、杂交的后代一般不出现一定比例的分离； 4、正交和反交的遗传表现不同，性状通过母本才能传递给后代；二、细胞质遗传

2、的特点*：5、与父本连续回交，可置换母本全部核基因，但母本胞质基因及其控制的性状不消失。 6、由细胞质中的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，即可传递给其它细胞，基因定位困难。连续回交的遗传表现 细胞质在遗传中有两个作用，即母性影响和细胞质遗传。第二节 母性影响*母性影响：指子代的表型受母本核基因型的影响而和母亲表型相似的现象。分为：短暂的母性影响、持久的母性影响。一、短暂的母性影响仅影响到后代的幼龄时期，对后代的成体无影响。 如：麦粉蛾幼虫肤色和成虫复眼色的遗传。野生型： AA能合成犬尿素，幼虫皮肤有色，成虫复眼深褐色； 突变型：aa不能合成犬尿素，幼虫皮肤无色，成虫复

3、眼为红色。犬尿素合成受核基因控制，分布在卵细胞质内。二、持久的母性影响椎实螺外壳螺旋方向的遗传，受母亲基因型控制，终生不变。(1)椎实螺：雌雄同体，一般异体受精。 (2)椎实螺的旋转方向受一对基因控制。 右旋（D） ：顺时针，开口在右边 左旋（d） ：逆时针，开口在左边 不管正交还是反交，都推迟一代（F3）进行分离。（3）正反交试验 如果试验只进行到F1，很可能被误认为细胞质遗传。（4）原因：椎实螺外壳旋转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时纺锤体分裂方向所决定的。母体基因型 受精卵纺锤体分裂方向椎实螺外壳旋转方向。受精前母体卵细胞状态决定了子代性状-母性影响，也称为 前定作用或延迟遗传。左旋受

4、精卵纺锤体向中线左侧分裂；逆时针右旋受精卵纺锤体向中线右侧分裂；顺时针三、母性影响的实质* 实质*：母性影响是由母本的细胞核基因控制子代性状的独特表现，不属于细胞质遗传。根本特征：子代表现型由母本(体)基因型决定(前定作用或延迟遗传)。特点* ：正反交F1表型不一样；属于孟德尔式遗传；F3表现F2代核基因型的性状分离比（3:1）（显性基因延迟一代表现）；子代表现母本基因型(细胞核)的性状第三节 细胞质遗传*一、高等植物叶绿体的遗传及分子基础二、真菌类线粒体的遗传及分子基础三、草履虫放毒型的遗传四、放毒现象与内共生体五、禾谷类作物的雄性不育*六、雄性不育的应用*一、高等植物叶绿体的遗传及分子基础

5、1、紫茉莉的绿白斑（花斑）遗传 子代只受母本遗传物质控制，只表现出母本性状的现象，叫母系遗传，又称为偏母遗传。在细胞分裂过程中，细胞质基因呈现不均等分配，因此细胞质遗传不遵循孟德尔定律。2、玉米的埃型条斑遗传玉米的埃型条斑的形成，受核基因ij控制。条纹叶基因纯合(ijij)时，会引起叶绿体基因变异，并且以叶绿体DNA遗传的方式稳定遗传。 3、叶绿体遗传的分子基础 叶绿体来自细胞质中的前质体颗粒，能独立复制；细胞分裂时叶绿体大致上均等分离；前质体大都通过卵细胞质传给下代。叶绿体本身具有遗传性：（1）叶绿体自我复制，将性状传给下一代，与核基因无关。（2）叶绿体可突变，其突变也受到核基因的影响，突变

6、后能稳定遗传。二、真菌类线粒体的遗传及分子基础1、粗糙链孢霉缓慢生长突变型的遗传缓慢生长突变型（poky）：线粒体结构和功能都不正常，生长迟缓，呼吸贫弱。说明：控制这种性状的遗传因子存在于细胞质中。 2、酵母菌小菌落的遗传小菌落：缺少一系列的呼吸酶，而合成这些呼吸酶的基因存在于线粒体上。小菌落的性状与核基因没有直接的关系。3、线粒体遗传的分子基础 线粒体DNA（mtDNA）是双链分子，每个线粒体分子中有50-150个mtDNA。但在遗传时，在生殖细胞中仅有少数DNA分子进行复制。依小菌落受损程度分别称P0无mtDNA，P-缺失，P+-正常，P0，P-不能完好执行线粒体功能，而导致呼吸酶障碍而显

7、不同表型。三、草履虫放毒型的遗传 1、草履虫的生活史草履虫是一种单细胞的原生动物，有一个大核，两个小核。草履虫的生殖方式：(1)无性生殖 (2)接合生殖（有性生殖） (3)自体受精（有性生殖）(2)接合生殖（有性生殖）接合生殖：AA aa 4个Aa(3)自体受精（有性生殖）自体受精：Aa产生两种纯合体 AA:aa=1:12、草履虫的放毒型和敏感型放毒型：能产生草履虫素。 *放毒型必须有两种因子同时存在：(1)细胞质因子，卡巴粒（Kappa particle，K）。(2)核基因K。敏感型：不能产生草履虫素。3、遗传方式放毒型与敏感型的交配（接合）KKkk。1、卡巴粒的结构特点 直径约0.2，两层

8、膜，含有DNA，RNA，蛋白质和脂类，细胞色素。 推测可能是退化的细菌，已演化为内共生体，能产生草履虫素。2、粒：卡巴粒可突变为非放毒型粒，不能形成明亮的R体。3、R体的存在跟病毒状颗粒有关。 4、由于卡巴粒的颗粒中带有噬菌体，所以能赋予它们的宿主以放毒能力。四、放毒现象与内共生体五、禾谷类作物的雄性不育雄性不育: 植物的雄蕊发育不正常，不能产生正常的花粉； 雌蕊正常，可以接受外来花粉而结实。（一）雄性不育的类型1、环境引起的雄性不育 物理杀雄：高温杀雄。 化学杀雄：杀雄剂SC2053（美国）、9407（中国农大）。 2、基因控制的雄性不育* 核基因控制的雄性不育： Ms：可育；ms：雄性不育

9、；不育系：msms 细胞质基因控制的雄性不育： N:可育；S:不育； 不育系 S(rr) 核质互作控制的雄性不育：玉米的雄性不育遗传，是细胞质基因与核基因互作的结果。 S：细胞质不育基因 N：细胞质可育基因rf：核不育基因（r） Rf：核可育基因（R）（1）S（rr）N（rr）S（rr） F1表现不育 N（rr）具有保持不育性在世代中稳定传递的能力，故称保持系。S（rr）由于能被N（rr）所保持，从而在后代中出现全部稳定不育的个体，因此称不育系。 （2）S (rr)N (RR)或S (RR)S (Rr) F1全部可育 N (RR)或S (RR)具有恢复育性的能力，故称恢复系。（二）可遗传雄性不

10、育发生的机制1、质核互补控制假说2、病毒说3、细胞器假说六、雄性不育系的利用*二区三系制种法二区：(1)繁殖不育系和保持系的隔离区； (2)杂种制种隔离区。1、三系法2、二系法第四节 持续饰变*持续饰变（dauermodification）：环境引起的表型改变通过母亲细胞质而连续传递几代，变异性状逐渐减少，最终消失的遗传现象称为持续饰变。例如用水化氯醛处理四季豆而得到叶子畸形，其子一代：73植株仍为畸形，第二代67，52，47，8，4，第七代以后畸形完全消失。变异在后代中逐渐衰退，是由于细胞质基因的稀释。第五节 细胞质在遗传中的作用一、细胞质在遗传中的作用1、细胞质内具有类似核基因的细胞质基因

11、或细胞质颗粒；2、细胞质基因或细胞质颗粒与核基因之间具有相互依存的关系；3、细胞核和细胞质之间有着密切的相互作用；4、细胞质能在个体发育中调节染色体和基因的作用。 二、细胞质(母系)遗传和母性影响的区别* 细胞质（母系）遗传母性影响受细胞质基因控制受核基因控制遗传方式是非孟德尔式经典方式遗传（显性基因延迟一代表现）子代表型总是跟母亲相同子代表型跟母亲基因型相同，未必与母亲表型相同。杂交后代不出现分离杂交后代出现一定的分离比。 共同点：虽然细胞质DNA在分子大小和组成上与核DNA有某些区别，但作为一种遗传物质，在结构和功能上仍与核DNA有许多相同点：均按半保留方式复制；表达方式一样：核糖体 DNAmRNA蛋白质均