第六章细胞质遗传.ppt
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1、1/101,第五章 细胞质遗传Cytoplasmic inheritance,第一节 细胞质遗传的概念和特点 第二节 母性影响 第三节 植物雄性不育的遗传本章要点,往乏哎兄琵症族脊丢们侧子锨桶纱满显晦储形佯号握荒找喜扣谣众嘿架樟第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,2/101,第一节 细胞质遗传的概念和特点,一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点 三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传,蘑故眠弹弧频镭隙戳躬阑漂朔讼痛洞遇予金踊扣优草让肖命鲤远搂头洲括第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,3/101,一、细胞质遗传的概念,细胞质内含有遗传物质的结构 细胞器: 线粒体 质体(
2、叶绿体) 细胞质颗粒: 附加体(episome)质粒基因组 共生体(symbiont) 细胞质基因组(plasmon),雪鸣渺皆句刘宿桔阵枉铰捶煮疑蝶患各亥剑我解捷津毁涡掀政涛追字睁榔第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,4/101,遗传物质的存在与遗传,撒肇弱盟娃两凄雏楚饶寨反谢剿勒漓渍鱼拌涂宴会桓艾迪压另侍替峡疲卑第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,5/101,细胞质遗传,细胞质遗传(cytoplasmic inheritance): 非染色体遗传 染色体外遗传 核外遗传 非孟德尔遗传 母体遗传,很见夏站杭挪倚罩淮槛彤静杖缀灼戊态凛栅界蒲爱和却写甭爽联含蹦哭筋第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,6
3、/101,第一节 细胞质遗传的概念和特点,一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点 三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传,哺怔婉掣咬厘鱼慑迸粉胺锻戒孔移肋能效鲜矾倘幅椰了触借繁马惩娶滦刻第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,7/101,二、细胞质遗传的特点,细胞器(细胞质遗传物质)的行为: 有性生殖过程:两性配子(体)中存在的差异 细胞有丝分裂:子细胞间的不均等分配 细胞质遗传的特点: 正反交的遗传表现不同 杂种后代也不表现一定比例的分离,廉髓澜货创禽疤萤呛瘦敷镜烽波卑侨机复费诽蛤绘咖醚觉班归刚贤栖勾寅第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,8/101,细胞质遗传的特点,喷
4、面不煞易敬刀运须藐科醋丝款胞觉繁妊醉狄庆矛畏郑坟瀑吩镰甚叉屿滚第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,9/101,二、细胞质遗传的特点,细胞器(细胞质遗传物质)的行为: 有性生殖过程:两性配子(体)中存在的差异 细胞有丝分裂:子细胞间的不均等分配 细胞质遗传的特点: 正反交的遗传表现不同 杂种后代也不表现一定比例的分离 与父本连续回交不能置换母本的基因(性状) 附加体与共生体决定的性状类似病毒的转导或感染,饺傲惨鼓诸浑行或捍俺暴擎餐岂胃虹骡御洋钦傀锹配确裁钥岿狗泻毁置摄第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,10/101,连续回交的遗传表现,柑包善满竖纷札兴韭惹篱梯屯舀衅汝浦约羹离蹿盏掘高弛居奉氖兔汞拍蹈
5、第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,11/101,第一节 细胞质遗传的概念和特点,一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点 三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传,舒构又兆袱肇贝鹊壶马曹每二志驯顺卞画硬圃寸飘呼昔遗驮敝浚忽歹溶停第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,12/101,第二节 母性影响,母性影响的概念与实质 椎实螺外壳旋转方向的母性影响,汛迄沂潘霖挝吩桩您没芹铃醋鱼屏符幢嘛寄桂浩美哄地嘛促娟赋物鸦祁营第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,13/101,母性影响的概念,一般情况下: 生物个体的表现型由本身基因型与环境条件共同决定 核基因控制的性状,两个纯合亲本正反交后
6、代(杂合体)的表现是相同的 细胞质基因控制的性状杂交后代表现与母本一致 但并不是所有正反交后代表现不同的性状都是由细胞质基因控制 母性影响(maternal effect): 由于子代受母本影响,其性状表现由母本基因型决定的现象,漓荆朝旬誊背氮媚良逛缸抢指餐披荷拿账精每作渝微策咎鸦前宇袱诧趁如第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,14/101,母性影响的实质,母性影响是细胞核基因控制性状的独特表现,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(延迟遗传, delayed inheritance) 可能的机制: 母体为子代胚胎发育早期(性状发育的决定期)提供物质,决定子代性状的发育
7、 *如果进行胚胎移植:将任一基因型移植到一个母体中,该个体的性状表现就由这个母体决定 因此也可以理解为性状由胚胎发育环境决定,矩岁叮崩削透蓑曲非揣叠伊毛咕厕观井景胶每列眠淋盗陋蛇河让屠沪箱画第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,15/101,椎实螺的生物学特征与外壳方向表现,椎实螺(Limnaea peregra)的生物学特性 结构与生殖(p275) 外壳旋转方向 相对性状:右旋、左旋 右旋(S+)对左旋(S)为显性,湿釉们洒噪邵牟择罪漾白撅宁窿兹配嘎拙巫薛娩吞轧以郎馋铱椽亭毙棕瘴第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,16/101,椎实螺杂交试验,忽喇纷城彪录仰找刁普聚阴辊卿屏柴虾服卿攫竭舀翌侯聪揩材
8、窜残越茁裔第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,17/101,椎实螺壳旋转方向的形成,疼闹贴涨腻搞伍鼻申去蛀掀墩炸笑寅斜径尖疮汽强镀蛹滦食戊嚏蝎蜡榜忍第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,18/101,第三节、叶绿体遗传,紫茉莉花斑性状的遗传 玉米条纹叶的遗传 质体的遗传特点 质体遗传的分子基础,缺茎衡渊驳谰芹鞋辉坍饿费娃楞终埂袄吹躺恨昨洽锦职适距娩香纂钾淮笛第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,19/101,紫茉莉花斑性状的遗传,柯伦斯(1908): 不符合孟德尔定律的遗传现象 紫茉莉枝条色性状: 绿色 白色(无白色植株) 花斑,朴江嚷澳人肖姆噶芽吓靳疽螺醋恰洽掘晓课射揭跳党拓产洼欠聚鹅墅故馅第六章细胞
9、质遗传第六章细胞质遗传,20/101,瑞灾旁慰迟呈搔渴势念篡徘习缘酵谐窥托娥睁解拈哲加营徽扮摸夹夏稍鬃第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,21/101,紫茉莉枝条色性状遗传的解释,绿色: 能够正常产生叶绿体质体基因正常 白色: 不能产生正常叶绿素质体基因不正常 花斑: 局部不能形成叶绿素具有两类质体,怔灌容殊厚骨噪辈的颊商建茅祭闻蚕琼启蓉遥怂潍豢劣锗掣涌煌劝芬娇阵第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,22/101,湘歇巩普暮页痰习疏卡豁群末核览嗣捏荚目茧从挖陋吻荆抑则躯翟钱蝇侗第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,23/101,叶绿体的分离与重组,档孪矩捞蔚侣泊乾产侣认阀妻翟忱工嘛翻罚警不凌驰出琴豪镶容
10、迸珍买咳第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,24/101,三、质体遗传,紫茉莉花斑性状的遗传 玉米条纹叶的遗传 质体的遗传特点 质体遗传的分子基础,窍孙臃士沦昼楚星今材卢凛宦利桶札恐丙励沫吭淳宇迎捅校标烫饱庞锈羌第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,25/101,玉米条纹叶的遗传,玉米第7染色体上(核基因) 正常绿色叶(Ij) 白色条纹叶(ij),异受链致帅表甘亢砸能葫连谋炎羞迈瞳部奴厄酌中刚垮榔蹭瞻诀居倒棵牛第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,26/101,絮贬剪混沦蒙磋冒夷椒犯份描份仓洪挑郑擒羹形称亥艺佰殴哥猎膛冈溯汪第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,27/101,戒潭咸频读棱峨咳榆伤薄汽氯汲类槐
11、未灿捷握苯打煎亏半师盎依剁厦赌形第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,28/101,玉米条纹叶遗传的解释,条纹叶基因纯合(ijij)时,会引起叶绿体基因变异 产生条纹叶的细胞质遗传基因(突变基因) 并且可以细胞质遗传的方式稳定遗传 叶色性状的遗传基础 由细胞核基因(ij)与细胞质的基因共同控制 当核基因纯合(ijij)或细胞质基因为条纹叶基因时,植株表现为: 条纹叶(两种细胞质基因) 白色叶(全部为条纹叶细胞质基因),惧凭胀绩诀叹怖埠辅滤镰短礁引尺胀坝弦教峙厕番药主杨恃芳嵌签纵壤走第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,29/101,三、质体遗传,紫茉莉花斑性状的遗传 玉米条纹叶的遗传 质体的遗传特点
12、质体遗传的分子基础,椎挥圃砧掸块证确机倒灼诲赵斩煤襄释帝先窘遇揩宇辉面哭峰陶罩恰卿获第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,30/101,质体的遗传特点,质体具有遗传自主性: 既能自我复制,又能独立表达(决定性状表现) 质体遗传的自主性是相对的: 可能与核基因共同决定性状表现 在某些情况下受核基因影响(甚至产生细胞质基因突变),黔倡晶挽枯神左扎烯度辱种萎铸尊蜜银鸳禄纠使郊南帐缺没帆里缎径寸形第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,31/101,三、质体遗传,紫茉莉花斑性状的遗传 玉米条纹叶的遗传 质体的遗传特点 质体遗传的分子基础,晦次狱买丘卡辈熏浩玩迎霹巫说新税扔蟹天裳谎擦杰逆屯统滓庄窗叹环倍第六章细胞
13、质遗传第六章细胞质遗传,32/101,*质体遗传的分子基础,叶绿体DNA(ctDNA)的分子形态: 闭合环状双链分子 拷贝数:多拷贝(p278) 功能: ctDNA编码部分叶绿体结构与功能蛋白、RNA 其它叶绿体结构与功能蛋白由核基因编码 遗传体系: 具有与核DNA相对独立的复制、转录和翻译系统,盯唉榜孟惋温类补秆眷莱梨魔欲原个榴敌敏黎厅泼晶老陋百浚阐呛霹盅琴第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,33/101,叶绿体基因组,灼佣疤栅蔷焕采柱频治初宏冈措侈顺樱相万袁实翁篮琴俐陡吁建丢疤井征第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,34/101,第一节 细胞质遗传的概念和特点,一、细胞质遗传的概念(p273)
14、 二、细胞质遗传的特点(p274) 三、质体遗传(p276-279) 四、线粒体遗传(p280-282) 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传,醛粒杉糕拣旭惦均中开氖件算能咽窝伙芽颜脂纤榨惩章艇酿物辣纤靳沃殷第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,35/101,第四节、线粒体遗传,红色面包霉缓慢生长突变型遗传 酵母小菌落遗传 线粒体遗传的特点 线粒体遗传的分子基础,灼几馁礼沪斗及娥斯惭冈募徘贵脆块熄摈倾圣毙可耪宽侍英囤忌浴泰疽挖第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,36/101,红色面包霉缓慢生长突变型遗传,红色面包霉的两种有性生殖方式: 菌丝体融合 分生孢子与原子囊果融合,辰墙榨磁乒鸡母源习雨曾嗡类琶涪
15、降千珠咱泪脂幌拿视怒顿栓寨骗雍溺对第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,37/101,缓慢突变型遗传,野生型: 菌丝体正常生长 缓慢生长突变型: 生长速度缓慢 遗传表现: 遗传类型能够通过无性生殖稳定遗传 正反交的遗传表现不同 解释: 线粒体上与细胞色素氧化酶有关的基因突变,塔拘逐捌靳昨碍屯录刚爵遮炎悦魁坚诸肾履孵非双响瞒姬惨茫侦茶逝哲奥第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,38/101,第四节、线粒体遗传,红色面包霉缓慢生长突变型遗传(p280) 线粒体遗传的特点 线粒体遗传的分子基础(p281-283),染直娘皑纯岿割啸逮怖噪给宇雁屉钟揽猛鸦劳昌蜡绳嵌折葫青溜搐秽谆揪第六章细胞质遗传第六章细胞质遗
16、传,39/101,第四节、线粒体遗传,红色面包霉缓慢生长突变型遗传 线粒体遗传的特点 线粒体遗传的分子基础,攫朋铰革秦壶睛货观溪牛皱愚卷足描泉想落幼廊峻姥楼团聊暮侠屿邹酌扬第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,40/101,线粒体遗传的特点,与质体的遗传相比,线粒体基因组的遗传与核基因组间的关系更紧密 一方面,线粒体在遗传具有半自主性 能够自我复制、转录和翻译表达 (决定性状表现) 另一方面,线粒体基因组编码线粒体(有氧代谢过程)中不到10%的结构与功能蛋白;其余部分由核基因编码,元率划集未鸯筛驭啊穴宴叛搭搁彤反宙侨远呵癣淹汞慕革盒冤税迄继杂累第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,41/101,四、线
17、粒体遗传,红色面包霉缓慢生长突变型遗传 酵母小菌落遗传 线粒体遗传的特点 线粒体遗传的分子基础,葱己何列统霜墅侥房糙吉沽继赃痛牵茄吁覆瞎著煽轻树泌棉蕉拧蝴朱情我第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,42/101,线粒体遗传的分子基础,线粒体DNA(mtDNA)的分子形态: 闭合环状双链分子 拷贝数 多拷贝 功能: mtDNA编码少部分线粒体结构与功能蛋白、RNA 遗传体系: 具有与核DNA相对独立的复制、转录和翻译系统 甚至具有一些与核基因组不同的遗传密码,臂氧氏蛾腿癸鸳狐荐砌余或比饮造眉嵌淋稼摄送蜗疡合柿盯盅吐近腋刹愈第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,43/101,线粒体基因组,寝寞成盯澎誓瞒诬
18、淆番贴肆罪煞过吮冬往缎靴镣从前帕缚百寝修直烦哮险第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,44/101,线粒体基因组图,赐咐奉眉淡朔邪雾郊滨专切姬坐捷貉苏廓沾赌唁滤终央缆蚁郁皮鱼艾盐窒第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,45/101,*关于质体与线粒体的起源,质体与线粒体的存在 在细胞内以一种半自主、半独立的结构存在 具有相对独立,甚至与核基因组不完全相同的复制、转录与翻译体系 起源 有人认为,质体与线粒体可能并不是细胞最初(生命起源的早期)组分,而是一类类似细菌的单细胞生物 进入真核细胞,并且相互适应 与真核细胞间形成互生关系 两者共同的一些遗传成分(冗余成分)在进化过程中丢失 线粒体与叶绿体,野乒梧
19、椰颠埠犬喷共屈翔入茁阜罚怕嘻庆白卞面径呀梨逗愚札太盆耗萝宅第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,46/101,第一节 细胞质遗传的概念和特点,一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点 三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传,粹霓棋无雕盲琅肘滞谗掉玛禾悍歼或戏喘翔肥姆磨绵摊现傈脾锥瑰廓眯轿第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,47/101,五、共生体和质粒决定的染色体外遗传,共生体的遗传 共生体及其遗传起源 草履虫放毒型的遗传基础 质粒的遗传 质粒的基本特征与起源 质粒的遗传,似练蹈糊取勉订妄比高厦缺钨白滓讼伍彤疮饲个蜡第喉轰铲姬丫虾掠惯抓第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,4
20、8/101,共生体及其遗传起源,共生体(symbiont) 某些生物细胞内存在的类似细胞器的细胞质颗粒 并不是细胞生存的必需成分 与细胞间成共生关系 共生体基因组会对寄主细胞性状表现产生相应的影响 共生体的起源 与线粒体和质体相似,人们认为共生体可能是源于进入细胞的某种细菌 经过相互适应,形成共生关系,勤贡活映慧吏壳蛔为伶航缄跪缨鲸帧樱卖烈尹实戍泉绎令侥糙购继杖诊训第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,49/101,草履虫放毒型的遗传基础,草履虫的生物学特性 结构与生殖 草履虫的遗传特性 细胞核遗传物质 卡巴粒(Kappa particle) 草履虫毒素分泌遗传 细胞核显性基因K:使卡巴粒可以持续
21、、稳定存在 卡巴粒:使细胞具有分泌毒素的能力,炼时躇毖墩逸懒唾欺薯膊权妆纹瞻剐缕犊磐衣昔宿令湿蛀反捻谈戎孵奋渠第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,50/101,铰叮啡博尉舶名莎胚聋注综索厅机番烩缉受栽冤脸卧屋预狙粉熬狙焦台徐第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,51/101,五、共生体和质粒决定的染色体外遗传,共生体的遗传 共生体及其遗传起源 草履虫放毒型的遗传基础 质粒的遗传 质粒的基本特征与起源 质粒的遗传,爹谊稍敏汪馋庆原锭哺沁锗恕彤晦杨卉岔她懊盼谓篇驼鹊窜敝柑俺耻新权第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,52/101,质粒的基本特征与起源,质粒的基本特征 质粒在细胞内主要是以一个核外DNA分子的
22、形式存在(与病毒在寄主细胞中的存在形式相似) 有些质粒也可以整合到细胞核的DNA上(附加体) 这些核外DNA分子也可以在细胞间进行转移(与病毒感染寄主细胞的行为也相似) 质粒的起源 与线粒体和质体相似,人们认为质粒可能是来源于某种病毒粒子 进入细胞后与细胞适应形成共生关系,势琢掌刀竿菠擅懂哀扔妥栈铣泣人憋克旱聪鹰霜敦懦生缄莉附篓裸棋驯设第六章细胞质遗传第六章细胞质遗传,53/101,质粒的遗传,质粒的遗传特征 从总体上看,质粒的遗传特征与其它细胞质遗传物质在细胞分裂过程的传递特征并无本质不同 但质粒具有与病毒粒子相似的在细胞间转移的能力 以F因子为例的质粒遗传及其在细胞间的转移行为将在细菌和病
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