分子遗传学核外遗传.ppt

二十章核外遗传信息的传递,第一节核外基因组的结构一.线粒体基因组（一）mtDNA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,（6）某些蛋白质的密码子与核基因通用 密码子不同；（7）mtDNA主要编码rRNA和tRNA分子，氧化呼吸所需要的酶类少部分亚基。mtDNA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，AGG编码Arg，而不是终止密码子。,(二)线粒体核糖体,(三)线粒体蛋白质的合成,线粒体的复制,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。,二.叶绿体基因组,（一）结构,叶绿体基因组,cp DNA的基因组成,cpDNA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）cpDNA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cpDNA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。,第二节 核外遗传,一.核外遗传的特点(1)正反交的结果不同。通常显示逐代出现单亲遗传（uniparental inheritance）的现象，如母体遗传（maternal inheritance）。(2)不出现分离比，即非孟德尔式遗传；(3)母本的表型决定了所有F1代的表型；(4)遗传物质在细胞器上，不受核移植的影响；(5)不能进行遗传作图；,（一）叶绿体系统的核外遗传,1909年由Carl Corrans发现（irabilis jalapa）,1）1909，Carl Corrans，非孟德尔遗传发现者，洗澡花（紫茉莉）花斑枝条,（二）真菌的细胞质遗传,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 mutaation）或细胞质突变（cytoplasmic mutation）,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,酵母小菌落,正常线粒体 小菌落线粒体,(三)衣藻的核外遗传,1954年Rrth Sager等研究了单细胞藻类衣藻（chlamydomonas reinhardi）红霉素抗性（eryr）（erythromycin resistance）链霉素的抗性（smr）。野生型是链霉素-敏感型（sms）。Mt(mating type)smr mt+sm-s mt-全部后代（95%）smrsms mt+smr mt-全部后代（95%）sms,L-dsRNA 编码L和M病毒蛋白，RNA pol,M-dsRNA,编码杀伤性蛋白,第三节 母体影响（maternal effect）,母体的基因型决定后代表型的现象称为母体影响（maternal effect）,第四节 真核细胞中的质粒,2环（two-micron circle）三系二区制种法。(1)雄性不育系，以符号（s）rfrf来表示。（s）是指(sterility)，rf（restere fertile）是表示雄性不育得到恢复。（2）保持系：以符号（n）rfrf来表示。（N for normal)来表示。（3）恢复系：（N）RfRf，,水稻专家袁隆平,脉胞菌中一种衰老品系Kalilo品系9Kb的线粒体质粒,