遗传学经典核外遗传专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,椎实螺外壳旋向遗传,遗传学经典核外遗传专家讲座,第1页,母性影响,materal effect,定义：,正反交结果不一样，子代表型受到母亲基因型影响，表型与母亲基因型一致现象。,类型：,短暂母性影响,持久母性影响,依然是核基因决定性状,遗传学经典核外遗传专家讲座,第2页,持久母性影响（椎实螺）,椎实螺是雌雄同体，繁殖时普通进行异体受精；单独喂养时自体受精。,椎实螺外壳旋转方向能够右旋，也能够左旋。是由一对基因控制，右旋（D）对左旋（d）是显性。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第3页,短暂母性影响（麦粉蛾）,基因A控制犬尿素（犬尿氨酸）合成，犬尿素是色素前体。,AA个体幼虫有色；成虫为褐色眼,aa个体幼虫无色；成虫为红色眼,遗传学经典核外遗传专家讲座,第4页,麦粉蛾色素遗传,遗传学经典核外遗传专家讲座,第5页,麦粉蛾短暂母性影响,母亲基因型影响幼虫表型，,因为在卵细胞中含有A基因而产生犬尿素，使后代幼虫皮肤有色；但伴随发育，因为没有A基因，犬尿素逐步消耗，到成虫时，眼色成红色。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第6页,连续饰变,dauermodification,由环境原因引发表型改变,，能够经过母亲细胞质而连续传递多代，逐步消失。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第7页,第十四章 核外遗传,本章课时数：3课时,本章重点：细胞质遗传特点,遗传学经典核外遗传专家讲座,第8页,概述,核外遗传extranuclear inheritance或细胞质遗传cytoplasmic inheritance，,指染色体以外遗传因子所决定遗传现象。,Inheritance via genes found in cytoplasmic organelles，Extra-chromosomal inheritance controlled by non-nuclear genomes.,遗传学经典核外遗传专家讲座,第9页,概述,1909年correns在茉莉中发觉叶色不符合孟德尔规律遗传,1940在其它生物中发觉类似现象，1960证实叶绿体和线粒体中有DNA,遗传学经典核外遗传专家讲座,第10页,细胞质遗传,cytoplasmic inheritance,定义：,细胞质中存在遗传物质，能够自主复制，经过细胞质由一代传到另一代。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第11页,细胞质遗传特点,正反交结果不一样,非孟德尔方式遗传,母亲表型决定后代表型,杂交后代不出现一定百分比分离,遗传学经典核外遗传专家讲座,第12页,紫茉莉叶绿体遗传,1909年，Carl Corrans首先在紫茉莉中发觉,非孟德尔遗传,现象。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第13页,子代一些性状仅与母本有相同表现，是,因为控制这些性状遗传因子存在于核外细胞质中,，而杂交后所形成合子其细胞质几乎全部来自于雌性配子，雄性配子贡献往往只是提供一个核，所提供细胞质微不足道。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第14页,粗糙脉孢霉,poky,突变遗传,不一样基因型菌丝相互融合，含有两个核融合细胞称为异核体。,protoperitheca,(sexual mating type),conidia,(asexual mating type),遗传学经典核外遗传专家讲座,第15页,异核体试验,小菌落,遗传学经典核外遗传专家讲座,第16页,草履虫放毒型遗传,草履虫生物学,有三个核，一个大核与营养相关，二个小核与遗传相关。,无性生殖：裂殖,有性生殖：接合,生殖，交换小核或,自体受精,遗传学经典核外遗传专家讲座,第17页,草履虫放毒型遗传,放毒型遗传,有一个品系能够产生草履虫素，对其它品系有毒害，称为“放毒型”。,放毒型必须有两种因子同时存在：,核基因K，显性,细胞质因子-卡巴粒,基因型为kk不含卡巴粒草履虫，为敏感型。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第18页,草履虫放毒型遗传,高温、射线和其它方法能够去除“放毒型”细胞质中卡巴粒,敏感型能够经过吞食切碎“放毒型”细胞而回复毒性,核基因K是卡巴粒复制所必需,遗传学经典核外遗传专家讲座,第19页,草履虫放毒型遗传,遗传学经典核外遗传专家讲座,第20页,遗传学经典核外遗传专家讲座,第21页,果蝇感染性遗传,CO2,敏感果蝇，经过雌体遗传，,带有,病毒颗粒,。对,CO,2,敏感，在受处处理后被长久麻醉不能恢复原状。,性比雌蝇：一些品系雄性少见“性比失常”，带有类似于,螺旋体，雄性个体在胚胎早期就死亡。,都属于细胞质中遗传成份，但受到核基因影响,遗传学经典核外遗传专家讲座,第22页,核外遗传分子基础,遗传学经典核外遗传专家讲座,第23页,线粒体遗传及其分子基础,线粒体是细胞内代谢中心，1963年发觉线粒体含有DNA。,线粒体含有半自主性，其DNA编码rRNA、tRNA以及蛋白质,线粒体产生呼吸酶和各种酶系，呼吸酶缺乏造成生长迟缓，长成“小菌落”。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第24页,线粒体基因组,mtDNA基因组成,(1),闭合环状DNA,(2)基因数目和排列次序相同,（3）有D环,和2个复制起始点,（4）,基因间没有间隔,，所以每个基因不可,能都有自己起动子,（5）一些蛋白质密码子与核基因通用,密码子不一样,；,（6）,mtDNA主要编码rRNA和tRNA分子，氧化呼吸所需要酶类少部分亚基。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第25页,酵母小菌落突变,酵母菌能够进行有性生殖，与链孢霉类似。,正常菌落能自发形成部分小菌落（1%-2%），化学诱变剂能诱导小菌落。,小菌落：细胞生长迟缓，长成很小菌落。缺乏细胞色素a、b以及细胞色素c氧化酶。稳定遗传。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第26页,线粒体遗传基础,酵母小菌落是因为缺乏呼吸链中细胞色素C氧化酶引发,细胞色素C氧化酶共有7个亚基：,四个亚基由核基因编码,三个亚基由线粒体基因编码,只有核基因和线粒体基因都正常时，才能产生正常细胞色素C氧化酶，确保正常呼吸作用。,线粒体DNA为双链环状DNA。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第27页,酵母菌杂交,遗传学经典核外遗传专家讲座,第28页,链孢霉细胞质遗传,遗传学经典核外遗传专家讲座,第29页,线粒体中密码子改变,生物,密码子,MtDNA编码,核密码,共同(人、果蝇、酵母),UGA,Trp,终止,哺乳动物,AGA/AGG,终止,Arg,哺乳动物,AUA,Met(起始),Ile,果蝇,AUA,Met,Ile,果蝇,AGA,Ser,Arg,纤毛虫,UAA/UAG,Glu,终止,另一类纤毛虫,UGA/UAG,Cys,终止,酵母,AUA,Met(延伸),Ile,酵母,CCA,Thr,Leu,酵母,CUG,Ser,Leu,酵母,UAG,Ser,终止,支原体,UGA,Trp,终止,遗传学经典核外遗传专家讲座,第30页,核糖体差异,表,20-4,人类和酵母线粒体核糖体和细胞质核糖体大小,人类,(HeLa),酵母,成份,mt,cyto,mt,Cyto,核糖体,60S,74S,75S,80S,大亚基,45S,60S,53S,60S,小亚基,35S,40S,35S,40S,核糖体,大亚基,16S,28S21S,26S,小亚基,12S,18S,15S,18S,遗传学经典核外遗传专家讲座,第31页,线粒体双重遗传控制,一些蛋白质由mtDNA编码，其合成受到红霉素、氯霉素等抑制,大部分蛋白质由核基因编码，其合成受到放线菌酮影响。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第32页,线粒体双重遗传控制,遗传学经典核外遗传专家讲座,第33页,线粒体复制,遗传学经典核外遗传专家讲座,第34页,酵母线粒体基因组物理图谱,周长26,环状分子，含84kb,有非编码序列,有内含子：含有将自我剪切出RNA序列“RNA剪接”,遗传学经典核外遗传专家讲座,第35页,遗传学经典核外遗传专家讲座,第36页,人类线粒体基因组结构,1981年测序，长16569bp,13个蛋白质编码区、2个rRNA基因和22个tRNA基因,遗传学经典核外遗传专家讲座,第37页,人类线粒体基因组结构,遗传学经典核外遗传专家讲座,第38页,人类线粒体基因组特点,基因组结构小而基因排列紧密,仅有22个tRNA分子用于蛋白质合成,有4个密码子含义不一样于核基因中相同密码子,遗传学经典核外遗传专家讲座,第39页,线粒体DNA突变与人类许多疾病相关，由mtDNA突变引发一类疾病被称为线粒体疾病。越来越多研究表明，,人类许多疾病与mtDNA突变相关，mtDNA碱基替换、缺失、重复等均可引发人类疾病.,16569,遗传学经典核外遗传专家讲座,第40页,高等植物线粒体基因组,比动物大15-150倍，因种类而异，从200kb-2500kb,为大小不一样环状和线状分子集合体，环状少。,有起源于叶绿体基因组,混杂DNA,基因分布不连续，基因间序列复杂,遗传学经典核外遗传专家讲座,第41页,叶绿体遗传及分子基础,叶绿体是将光能转化为化学能主要细胞器,ctDNA及其基因表示系统含有原核性质，对于研究真核基因和原核基因关系以及进化，有主要意义,遗传学经典核外遗传专家讲座,第42页,衣藻叶绿体遗传,衣藻是遗传学研究模式生物,营养细胞含一个单倍体核，一个叶绿体和约20个线粒体,普通无性繁殖，能够有性生殖（两个交配型mt,+,和mt,-,）,有性生殖时核基因2：2分离，但有母性遗传性状,遗传学经典核外遗传专家讲座,第43页,衣藻链霉素抗性遗传,抗性突变体sm-2，与野生型交配时，子代对链霉素抗性取决于亲本交配型,Sm-2交配型为mt,+,时，子代几乎全为链霉素抗性,Sm-2交配型为mt,-,时，子代几乎全是链霉素敏感,mt,-,亲本DNA可能被降解丢失,遗传学经典核外遗传专家讲座,第44页,遗传学经典核外遗传专家讲座,第45页,叶绿体遗传基础,叶绿体基因组,叶绿体DNA（ctDNA）为闭合共价DNA，长120-217kb，不含5甲基胞嘧啶。,含2个反向重复序列,叶绿体来自于前质体（proplastid），能独立复制、均衡地分配到子细胞中，而雄配子中前质体极少，所以杂交后代遗传母亲叶绿体性状。,叶绿体遗传也受核基因影响。,有自己转录翻译系统。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第46页,叶绿体遗传基础,ctDNA物理图谱和基因定位,4个rRNA基因按次序反向排列在两个重复区中,编码蛋白质,有约30个tRNA基因,含其它功效未知可读框,多有内含子,遗传学经典核外遗传专家讲座,第47页,玉米埃型条斑,遗传学经典核外遗传专家讲座,第48页,叶绿体半自主性,自主复制，但需要核基因编码遗传信息，“半自主性细胞器”,叶绿体中蛋白质分三类：,ctDNA编码，在叶绿体中合成,核基因编码，细胞质中合成,核基因和ctDNA共同控制,遗传学经典核外遗传专家讲座,第49页,植物雄性不育,植物雄性不育male sterility,指植物花粉败育现象。,核不育：,由细胞内核基因控制，遗传方式遵照孟德尔规律。正常可育基因为显性Ms，雄性不育基因为隐性ms。,核-质不育：,细胞质基因与核基因互作结果。早期被认为受细胞质基因控制雄性不育系，除丢失外，都被证实是核质互作类型,遗传学经典核外遗传专家讲座,第50页,核不育,核基因控制雄性不育，为隐性基因ms控制,因为不能产生后代而被淘汰，少数例外，经过改变环境条件而恢复育性保留后代,光敏核不育水稻,太谷核不育小麦,遗传学经典核外遗传专家讲座,第51页,核-质不育,核基因和细胞质基因互作控制,由不育细胞质基因（S）和隐性纯合核基因rf/rf决定,遗传学经典核外遗传专家讲座,第52页,核质不育遗传示意图,遗传学经典核外遗传专家讲座,第53页,玉米雄性不育,遗传学经典核外遗传专家讲座,第54页,核-质不育系保持和利用,遗传学经典核外遗传专家讲座,第55页,雄性不育和mt、ct关系,Mt与雄性不育,玉米不育系：cms-S/C/T三种，T型能够由rf1和rf2恢复，S和C分别由rf3和rf4 恢复。,rf1 影响T-urf13转录；,Ct与雄性不育,可育和不育植物ctDNA有差异,玉米ct和mt基因组中有12.1kb同源区，包含16SrRNA，2个rRNA以及RuBP大亚基编码片段,遗传学经典核外遗传专家讲座,第56页,细胞质在遗传中作用,细胞质中蛋白质是由核基因决定；而核内染色体和基因复制所需能量、单核苷酸、氨基酸和特殊酶都是细胞质提供。,细胞质在个体发育中调整染色体和基因作用。,遗传学经典核外遗传专家讲座,第57页,作业,遗传学经典核外遗传专家讲座,第58页,