《核外遗传学》PPT课件.ppt
《《核外遗传学》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《核外遗传学》PPT课件.ppt(91页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、1,第十章 核外遗传分析,第一节 核外遗传的性质与特点第二节 母性影响第三节 细胞内敏感物质的遗传第四节 线粒体遗传及其分子基础第五节 叶绿体遗传及其分子基础第六节 核外遗传与植物雄性不育,2,3,共生基因组:即共生微生物的基因组,包括草履虫 kappa、果蝇-因子(CO2 敏感)、果蝇 SR-因子(性比),细菌质粒:细菌染色体以外的环形DNA分子,如F因子、R因子、Col因子,4,核外遗传(extranuclear inheritance)由核外基因所控制的遗传称为“核外遗传”,也叫“非染色体遗传”(non-chromosome inheritance)。因为核外遗传不受孟德尔遗传规律支配,
2、故又叫“非孟德尔式遗传”(non-mendel inheritance)。在高等生物中,染色体和染色体以外的遗传物质被核膜所隔开,染色体以外的遗传物质又是处在细胞质内的,所以核外遗传又称为细胞质遗传(cytoplasmic inheritance)。,第一节 核外遗传的性质与特点,5,细胞核遗传 由核基因所控制的遗传称为细胞核遗传,也叫“染色体遗传”,“核内遗传”。核内遗传因受孟德尔遗传规律所支配,所以又称为孟德尔遗传。核内遗传在遗传物质的传递和控制中占有主导作用。核-质互作遗传 由核基因和细胞质基因共同支配的遗传现象称核-质互作遗传(inheritance of nuclear-cytopl
3、asm interaction),6,母体遗传 由雌性亲本细胞质遗传因子(基因)决定,使子代表型与母体表型相同的现象叫母体遗传(maternal inheritance).母体遗传的特点是正反交结果不同,子代性状都始终由母体决定。母体影响 由于雌性亲本核基因表达产物在卵细胞质中暂时积累,导致子代表型与母体表型相同的现象叫母体影响(maternal influence)或母性效应(maternal effect).母体影响表面上受细胞质因子控制的,实际上是受核基因控制的.,7,细胞器基因通过细胞质由一代传递给下一代。遗传方式是非孟德尔式的,杂交后代不表现有规律的分离。,核外遗传的特点,3.正反杂
4、交结果不同,杂交子代的某些性状总是与母本相同或相似;如果正、反交结果不一致,又不是性连锁遗传,就可判断为细胞质遗传。,8,4.连续回交,母本的核基因组可被父本的基因组全部置换,但由母本细胞质基因组控制的性状不会消失(因为卵细胞每次提供一半核基因和提供全部细胞质,精细胞只提供和基因,不提供细胞质)。,9,5.有细胞质中的附加体或共生微生物决定的性状,其表现类似病毒的转导或感染,即可传递给其他细胞。6.基因定位困难。因为1)杂交后代不表现有比例的分离;2)带有保值基因的细胞器在细胞分裂时的分配不是均匀的。,10,核外遗传现象的发现20 世纪初期,法国植物学家Correns 在紫茉莉中发现,绿色叶母
5、本 x 黄绿色叶父本 F1代全为绿色;黄绿色叶母本 x 绿色叶父本 F1 代全为黄绿色。20世纪40年代陆续在粗糙链胞酶、酵母、草履虫、衣藻中发现,由此推测,细胞质内存在遗传物质20世纪60年代以后,陆续发现线立体、叶绿体内含有DNA,rRNA 和 tRNA.,11,第二节 母性影响,由于母体核基因表达产物在卵细胞细胞质中积累,导致子代表型与母方表型相同的现象叫母体影响.由于不是胞质基因表达的结果,所以母性影响不属于细胞质遗传或核外遗传。母性影响分为:短暂性的母性影响(short maternal influence)持久性的母性影响(Lasting Maternal Influence。前者
6、仅影响子代个体的幼龄期,而后者则影响子代个体的终生。,12,短暂母性影响举例,禾谷类作物害虫麦粉蛾,颜色变化的原因:细胞质中有一种叫犬尿素的物质,由核基因 A 控制,aa 因缺乏合成犬尿素的能力,所以幼虫皮肤无色,成虫复眼红色。,表型,13,与孟德尔的显性规律一致,AA 与 aa 正、反杂交结果,14,Aa 与 aa 正、反测交结果,A B C D,A,B 细胞质来源相同,Aa,aa 肤色相同,因为B为母质决定;,C,D 细胞质来源相同,但 Aa,aa 肤色不同,因为C 有显性基因 A,D 无显性基因A,15,持久母性影响举例,椎实螺(Lymnaea),腹足纲,椎实螺科动物,生活在水草丛生的小
7、河、沟渠、池塘等内,是肝片吸虫的中间寄主,可使牛、羊致病(肝片吸虫病)。螺壳形状为椭圆锥形。椎实螺是雌、雄同体,混养时进行异体受精(两个个体相互交换精子),同时又各自产生卵子。单个饲养时,各自进行自体受精。,椎实螺外壳旋向的遗传,16,椎实螺的外壳有右旋和左旋之分。拿一个螺壳,使开口朝向自己,开口在你的右边,为右旋;开口在你的左边,是左旋。,右旋,17,右旋(DD)对左旋(dd)为显性.正交:DD(右)dd(左)Dd(右)反交:dd(左)DD(右)Dd(左)正反交结果不同,F1 表型总是由母本的基因型控制,18,P,DD(右旋),dd(左旋),卵D,精子D,精子d,F1自体受精,F2虽然是1D
8、D:2Dd:1dd的分离,但表型都由母亲的基因型决定,所以全是右旋。,卵d,Dd(右),Dd(左),F2,1DD,2Dd,1dd,1DD,2Dd,1dd,F3,右,右,左,右,右,左,F1,F2 代全为右旋,F3 出现1/4左旋,表明雌性亲本D基因产物在卵细胞内暂时积累,在一定时间内显示木本的形状,右 右 右 右 右 右,19,上例父亲的显性基因 D(精子)F1不表,到 F2 才表现的现象,叫延迟遗传(delayed inheritance)。卵细胞质的特性可影响胚胎发育。不论是短暂的,还是持久的母体影响,卵细胞细胞质的特性实质上是受母体的核基因所控制的,所以母性影响也叫假细胞质遗传(pseu
9、do-cytoplasmic inheritance)。,20,螺类受精卵分裂是螺旋式的,成体螺壳的方向受 最初两次卵裂时纺锤体的方向决定,并受精前的母体基因型决定。,右旋、左旋螺壳形成的机理,21,22,60度,120度,23,第三节 细胞内敏感物质的遗传,24,草履虫()一种小原生动物 含一大营养核与两小生殖核(二倍体),生殖方式有无性生殖与有性生殖,有性生殖又分为结合生殖与自体受精。,1.草履虫放毒型的遗传,无性生殖:通过细胞分裂直接形成两个子代个体,子代基因型与亲代保持一致.接合生殖:二纯合体接合后成为杂合体。KK kk Kk自体受精:杂合体(Kk)自体受精后变为纯合体,KkKK,kk
10、,25,26,27,草履虫的表型,放毒型:含卡巴粒,能产生一种叫草履虫素(paramecin)的毒素,对敏感型品系有毒害作用。敏感型:不含卡巴粒,不产生草履虫素,对放毒型产生的草履虫素敏感.,放毒型的遗传基础含细胞质因子卡巴粒(kappa),产生草履虫素。有核基因 K,决定 kappa 的增殖,但不能产生 kappa。,28,卡巴粒(Kappa)直径约0.20.8(与一个小型细胞相当),两层膜包围的包涵体(inclusion),内层是典型的细胞膜,外层像细菌的细胞壁。每一细胞约有2001600个卡巴粒。呈 Feulgen 染色阳性(染成紫红色),表明其化学本质为 DNA.有相对的自主性和连续性
11、,可一代一代地传递,但必须有核基因 K 的存在。可产生草履虫素(毒素).,29,因为没有 kappa 的草履虫(敏感型草履虫)也能正常生长,所以Kappa 不是草履虫自身生长发育所必须的,可能是一种细菌,在过去某一时期和草履虫发生了共生关系,而成为草履虫的一种附属物。Kappa 可能源自细菌的证据:1)DNA碱基比、RNA、蛋白质和脂类等物质的含量与一般细菌的含量相似;2)所含细胞色素与宿主草履虫不同,但与某些细菌的相似。,30,放毒型和敏感型短时接合生殖及自体受精的后果,短时间结合只发生小核交换,无细胞质交换 F1 代核基因一致。但一半为放毒型,一半为敏感型。,31,小核与细胞质都发生交换,
12、kk基因型由于不能使 kappa 复制,分裂几代后,kappa 逐渐稀释至0,所以是暂时的放毒型,后成为敏感型,放毒型和敏感型长时接合生殖及自体受精的后果,32,Kk 自体受精 如何形成 KK 和 kk,33,敏感系:被 CO2 麻醉后不能恢复;抗性系:被 CO2 麻醉后可完全恢复,抗性品系(),敏感品系(),敏感品系(),抗性品系(),X,抗性品系,敏感品系,原因:敏感品系细胞质有一种称作 sigma()病毒,是一种感染因子,通过雌性亲本的卵细胞质传递给子代。,2.果蝇 CO2 敏感性遗传,X,34,3.性比雌蝇的性比因子遗传,一种雌蝇 X 正常雄蝇 全部 或 大部分为雌蝇(雄蝇在胚胎发育早
13、期死亡)原因:细胞质存在类似于 sigma 病毒的螺旋体,这种决定果蝇性别的螺旋体叫性比因子。上述可产生大量雌蝇的雌蝇叫作性比雌蝇.性比雌蝇与正常雄蝇交配,F1代雄雌比例远远小于1/1 的现象叫性比遗传。,35,第四节 线粒体遗传及其遗传基础,36,野生型酵母生长快,形成的菌落较大,所以称大菌落(grande)20 世纪40 年代,法国学者埃弗雷西(B.Ephrassi)在面包酵母中发现了一种突变型生长缓慢,形成的菌落很小,所以称小菌落突变体(petite mutant)。后来发现该突变体缺少 细胞色素 a,b 和细胞色素c氧化酶,是线立体基因全部丢失(突变)的结果。,1.1 酵母的小菌落遗传
14、,1.线粒体遗传,37,38,正常 mt,缺失 mt,核基因A,正常酵母的某些线粒体的DNA具缺失突变,A,n,A,n,线粒体DNA完全缺失,发育为可真实遗传的小菌落,a,n,交配型a,正常菌落,2n,质、核融合,Aa,A,A,a,a,减数分裂时,线粒体随机分配到4个子囊孢子中,形成的菌落全部为正常菌落、小菌落消失是因为所有孢子都有正常线粒体,说明酵母小菌落是由线粒体控制的,,39,A,a,(+)(小菌落),()(野生型),A,A,A,A,a,a,a,a,核基因 A:a=1:1,表型全部为小菌落,40,41,营养细胞含一个单倍体核,一个叶绿体,20 个线粒体.交配型由核内等位基因 mt+/mt
15、 控制。Sm-2 突变体,对链霉素具高度抗性(Str r).Sm-2 突变体与野生型杂交,子代对 Str 抗性依母本的交配型不同而异:基因型为 Strr/mt+的母本 X 野生型 子代全表现为 Strr;基因型为 Strr/mt 的母本X 野生型 子代几乎全部为Strs,显示非孟德尔遗传。,1.2 莱因衣藻链霉素抗性的遗传,42,Mt+Strr Mt Strs Mt Strr MtStrs 突变体 野生型 突变体 野生型 Mt+Strr Mt Str s,由线粒体和叶绿体基因控制的遗传。mt+亲本的叶绿体DNA正常,可以遗传mt 亲本的叶绿 DNA 在合子中降解,由于抗 Str 基因位于叶绿体
16、基因组上,所以在 mt-亲本中,抗Str 基因 随叶绿体DNA解体而解体,所以转变为链霉素敏感型。,(str 敏感型),(str 抗性),43,1.3 链孢霉缓慢生长突变型(Poky)的遗传,正交:,A,a,A,A,A,A,a,a,a,a,正常 mt,缺失 mt,接合时只提供核,(+)(野生型),()(poky),子囊孢子从“+”接合型那里得到正常线粒体,全部野生型。核基因 A:a=1:1,44,反交:,A,a,(+)(poky),()(野生型),A,A,A,A,a,a,a,a,核基因 A:a=1:1,表型全部为poky突变,45,野生型与 poky 突变体的菌丝融合 异核体异核体内两种不同核
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 核外遗传学 遗传学 PPT 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5533032.html