細(xì)胞質(zhì)遺傳學(xué)習(xí)課件

第九章細(xì)胞質(zhì)遺傳〔細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念〕第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)和遺傳機(jī)制第二節(jié)細(xì)胞質(zhì)基因和細(xì)胞核基因的關(guān)系細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念核遺傳：染色體基因組所控制的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律。細(xì)胞質(zhì)遺傳：由細(xì)胞質(zhì)基因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律，有時也稱為核外遺傳或母性遺傳?？ò土Ｒ蜃拥拇婊钤鲋承枰嘶騅，而隱性基因k不能維持卡巴粒因子的存活增殖。制種區(qū)1973年，實(shí)現(xiàn)水稻三系配套、大田生產(chǎn)應(yīng)用。自體受精后新形成的二倍體均為純合體年增稻谷可養(yǎng)活6000萬人口，社會和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。果實(shí)直感與雙受精過程無關(guān)，而是由于胚對種皮、果皮發(fā)育過程中產(chǎn)生了生理、生化水平上的影響。草履蟲放毒型與敏感型的接合接合時間短：不交換細(xì)胞質(zhì)2μm，外有雙層膜，內(nèi)含DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂類〕，產(chǎn)生草履蟲毒素。制種區(qū)這種品系為放毒品系，對毒素敏感的為敏感品系。D〔右旋〕對d〔左旋〕顯性。67公斤/畝，比全國水稻平均產(chǎn)量增11.母性影響是指子代的表型受母本核基因型的影響而和母親表型相似的現(xiàn)象，從本質(zhì)上講是核遺傳，而母性遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳。有一種草履蟲能產(chǎn)生毒素，能抑制或殺死其它某些品系。第一節(jié)

細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)

和遺傳機(jī)制一、細(xì)胞質(zhì)遺傳的實(shí)例二、細(xì)胞質(zhì)遺傳的特性三、細(xì)胞質(zhì)遺傳的機(jī)制四、細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)根底1．紫茉莉的遺傳(1909，CarlCorrans)1．紫茉莉的遺傳(1909，CarlCorrans)

母本葉后代父本葉白色白色白色白色白色綠色綠色綠色綠色綠色綠白斑綠白斑綠白斑綠白斑綠白斑白色綠色?2.鏈孢霉的線粒體遺傳♀表示提供原子囊果的類型，A+為野生型，A-為生長緩慢突變型?！釧+×♂A-→A+♀A-×♂A+→A-研究證明:突變體的線粒體結(jié)構(gòu)和功能都不正常，細(xì)胞色素氧化酶的活性發(fā)生了變化，氧化作用降低了。3.柳葉蕨的遺傳黃花柳葉蕨A、剛毛柳葉蕨B黃花♀A×B♂

AB1〔AB1某些性狀與黃花母本相同〕

AB2〔相同性狀仍與母本相同〕25代AB25〔相同性狀仍與母本相同〕反之，剛毛柳葉蕨為母本與黃花柳葉蕨雜交，BA25某些性狀總象B。×B♂×B♂?連續(xù)回交及其遺傳效應(yīng)二、細(xì)胞質(zhì)遺傳的特性后代的表型象母親〔又叫母系遺傳，偏母遺傳〕；正交和反交后代的表型不同。不遵循孟德爾遺傳，后代不出現(xiàn)一定的比例(非孟德爾式遺傳)。代表兩種細(xì)胞核代表兩種質(zhì)體代表兩種線粒體P配子F1精卵結(jié)合三、細(xì)胞質(zhì)遺傳的機(jī)制1.精卵結(jié)合形成的合子由父母雙親所提供的遺傳物質(zhì)不均等。在雜種受精卵的原生質(zhì)體中，核來自于父母雙方，而細(xì)胞質(zhì)卻幾乎完全來自其母親〔精子受精時胞質(zhì)很少甚至不能進(jìn)入卵細(xì)胞中〕。紫茉莉的遺傳

綠葉、白葉和綠白斑葉綠白斑×

白綠綠白斑白綠綠白斑？母本不同顏色的葉綠體傳遞時隨機(jī)分配

白綠綠白斑為何由同一受精卵發(fā)育來的植株同時表現(xiàn)為綠色、白色、綠白斑色枝條呢？受精卵有絲分裂時，細(xì)胞質(zhì)隨機(jī)分配三、細(xì)胞質(zhì)遺傳的機(jī)制2.在細(xì)胞分裂過程中，細(xì)胞質(zhì)基因呈現(xiàn)不均等分配，因此細(xì)胞質(zhì)遺傳不遵循孟德爾定律。復(fù)制別離四、細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)根底線粒體基因組〔mtDNA〕葉綠體基因組〔ctDNA,CpDNA〕細(xì)胞共生體基因組細(xì)菌質(zhì)?；蚪M非細(xì)胞器基因組細(xì)胞器基因組細(xì)胞質(zhì)基因組人線粒體基因組全長16,569bp，不與組蛋白結(jié)合，呈裸露雙鏈閉合環(huán)狀分子。據(jù)其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在CsCl中密度的不同分為重鏈和輕鏈，外環(huán)含G較多，稱重鏈(H鏈)，內(nèi)環(huán)含C較多，稱輕鏈(L鏈)。葉綠體基因組50年代就有人看到葉綠體中有呈孚爾根反響的顆粒存在，推測其中可能有DNA。1962年，Ris和Plant用電鏡觀察衣藻、玉米等植物的葉綠體超薄切片，發(fā)現(xiàn)在基質(zhì)中電子密度較低的局部有20.5nm左右的細(xì)纖維。用DNA酶處理時消失，證明是DNA。質(zhì)體DNA多為環(huán)狀閉合大分子，長約40～45μm，GC含量36～41%，比核DNA低。DNA裸露，不和組蛋白結(jié)合成復(fù)合體。DNA中無甲基化〔核DNA25%左右的C殘基是甲基化的〕。120—160kb大小，多數(shù)為150kb目前已經(jīng)測定了煙草〔shinozaki，1986〕、水稻〔Hiratsuka，1989〕等葉綠體DNA的全序列。156kb第二節(jié)

細(xì)胞質(zhì)基因和細(xì)胞核基因的關(guān)系一、

核質(zhì)協(xié)同作用二、母性影響三、禾谷類作物的雄性不育

一、

核質(zhì)協(xié)同作用?一、

核質(zhì)協(xié)同作用草履蟲的放毒遺傳草履蟲〔1大核2小核〕草履蟲的生殖無性生殖有性生殖自體受精異體接合草履蟲的放毒型與敏感型草履蟲放毒型與敏感型的接合草履蟲的自體受精自體受精后新形成的二倍體均為純合體草履蟲的異體接合接合生殖遵循孟德爾規(guī)律草履蟲的放毒型與敏感型有一種草履蟲能產(chǎn)生毒素，能抑制或殺死其它某些品系。這種品系為放毒品系，對毒素敏感的為敏感品系。放毒型細(xì)胞質(zhì)中存在卡巴粒〔直徑0.2μm，外有雙層膜，內(nèi)含DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂類〕，產(chǎn)生草履蟲毒素。卡巴粒因子的存活增殖需要核基因K，而隱性基因k不能維持卡巴粒因子的存活增殖。因此永久地放毒素需兩種因子存在。草履蟲的放毒型與敏感型放毒型KK+卡巴粒（永久）Kk+卡巴粒（永久）kk+卡巴粒（短暫）敏感型KKKkkk草履蟲放毒型與敏感型的接合接合時間短：不交換細(xì)胞質(zhì)接合時間長：交換細(xì)胞質(zhì)放毒型：25%放毒型：50%思考KK(卡巴?！撑cKk敏感型長時間接合，并自體受精5-8代后敏感型的比例有多少？25%二、母性影響⒈

定義：指子代的表型受母本核基因型的影響而和母親表型相似的現(xiàn)象。⒉分類：

①短暫的母性影響：僅影響到后代的幼齡時期，對后代的成體無影響。②持久母性影響：影響后代的成體。①短暫的母性影響如：麥粉蛾

野生型體內(nèi)能合成犬尿素，進(jìn)一步可形成色素，使幼蟲皮膚為有色，成蟲復(fù)眼為褐色；

突變型不能把前體物合成犬尿素，不能形成色素，使幼蟲皮膚無色，成蟲復(fù)眼為紅色。野生型個體AA與突變型個體進(jìn)行正反交，F(xiàn)1Aa幼蟲都有色，讓F1Aa與隱性突變體測交，結(jié)果如下：?②持久母性影響如：椎實(shí)螺外殼螺旋方向有左旋〔逆時針〕和右旋〔順時針〕兩種。由一對等位基因控制。D〔右旋〕對d〔左旋〕顯性。？不管正交還是反交，都推遲一代〔F3〕進(jìn)行別離。②持久母性影響解釋：研究發(fā)現(xiàn)椎實(shí)螺外殼旋轉(zhuǎn)方向是由受精卵分裂時紡錘體分裂方向決定的，并由受精前的母體基因型決定。左旋——受精卵紡錘體向中線左側(cè)分裂；右旋——受精卵紡錘體向中線右側(cè)分裂。母體基因型受精卵紡錘體分裂方向椎實(shí)螺外殼旋轉(zhuǎn)方向思考母性影響和母性遺傳〔細(xì)胞質(zhì)遺傳〕是一個概念嗎？母性影響是指子代的表型受母本核基因型的影響而和母親表型相似的現(xiàn)象，從本質(zhì)上講是核遺傳，而母性遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳。三、

禾谷類作物的雄性不育

1.植物雄性不育：植物的雄蕊發(fā)育不正常，不能產(chǎn)生正常的花粉；雌蕊正常，可以接受外來花粉而結(jié)實(shí)。只可作為母本接受花粉，不可作為父本提供花粉。43科、162屬、320個種以上植物發(fā)現(xiàn)了雄性不育。三、

禾谷類作物的雄性不育

2.植物雄性不育分為：環(huán)境引起的雄性不育，染色體畸變造成的雄性不育和基因突變引起的雄性不育。⑴環(huán)境引起的雄性發(fā)育①物理殺雄：②化學(xué)殺雄：⑵基因控制的雄性發(fā)育①核基因控制的雄性不育②細(xì)胞質(zhì)基因控制的雄性不育③核質(zhì)互作控制的雄性不育③核質(zhì)互作控制的雄性不育RF:可育的核基因，rf:不育的核基因，N:可育的細(xì)胞質(zhì)基因，S:不育的細(xì)胞質(zhì)基因。

RfRfRfrfrfrfN可育N(RfRf)N(Rfrf)N(rfrf)可育可育可育S不育S(RfRf)S(Rfrf)S(rfrf)可育可育不育三系雜交種不育系保持系恢復(fù)系S(rfrf)N(rfrf)N(RfRf)S(Rfrf)二區(qū)三系育種二區(qū)三系育種

S(rfrf)不育系

1.二區(qū)：保種區(qū)×N(rfrf)保持系S(rfrf)

不育二區(qū)三系育種

S(rfrf)不育系

1.二區(qū)：

制種區(qū)

×N(RfRf)恢復(fù)系S(Rfrf)

可育保種區(qū)制種區(qū)二區(qū)三系育種2.三系育種：由不育系、保持系、恢復(fù)系進(jìn)行雜交種的生產(chǎn)。

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F1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保×不×恢

F1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保×不×恢水稻專家——袁隆平水稻三系雜種優(yōu)勢的利用1973年，實(shí)現(xiàn)水稻三系配套、大田生產(chǎn)應(yīng)用。1981年，獲國家第一個特等創(chuàng)造獎，以第一個農(nóng)業(yè)技術(shù)專利轉(zhuǎn)讓美國。1991年，雜交稻種植26083.5萬畝，增產(chǎn)效果明顯(50~75kg/畝)。1997年，種植25987.5萬畝(1732.5萬ha)，約占水稻種植面積的62.84%；總產(chǎn)量12236.34萬噸，單產(chǎn)468.67公斤/畝，比全國水稻平均產(chǎn)量增11.17%。1976~1999年，累計(jì)種植35億多畝，增產(chǎn)稻谷3500億kg。近年來年種植面積約2.3億畝，約占水稻總面積的50％，產(chǎn)量占稻谷總產(chǎn)近60％。年增稻谷可養(yǎng)活6000萬人口，社會和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。練習(xí)基因型為Dd的椎實(shí)螺自交，其子代的基因型和表型如何？假設(shè)這個子代自交，它們下一代的表型如何？開始做實(shí)驗(yàn)的椎實(shí)螺表型是怎樣的？本章要點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)遺傳的特性細(xì)胞質(zhì)遺傳的機(jī)制玉米埃型條斑的遺傳

草履蟲的放毒遺傳禾谷類作物的雄性不育機(jī)制和二區(qū)三系育種名詞解釋細(xì)胞質(zhì)遺傳母性影響植物雄性不育

習(xí)題P2521、2、3、6~12花粉直感花粉直感：又稱當(dāng)代顯性，即有性雜交所結(jié)種子或果實(shí)表現(xiàn)出花粉供體的現(xiàn)象?；ǚ壑备蟹譃榕呷橹备泻凸麑?shí)直感。胚乳直感(xenia)：胚乳的局部性狀直接表現(xiàn)與父本一致。胚乳直感的直接原因就是雙受精，胚乳中的n條染色體來自父本。在一些胚乳興旺的單子葉植物常出現(xiàn)胚乳直感現(xiàn)象，如玉米。將黃胚乳玉米的花粉授于白胚乳玉米雌蕊柱頭上后，所結(jié)的果穗出現(xiàn)黃胚乳的籽粒;又如，