遗传学11细胞质遗传

分有明显的界限
花斑
提供花粉 的枝条
白色 绿色 花斑 白色 绿色 花斑 白色 绿色 花斑
杂交植株 的表现 白色
绿色
花斑
紫 茉 莉 花 斑 叶 遗 传 模 型
一 紫茉莉花斑性状的遗传
❖ 绿色叶片或花斑叶片的绿色部分细胞中 含有正常的叶绿体。
❖ 白色叶片或花斑叶片的白色部分细胞中 不含有正常的叶绿体。
B ijij ♀ × IjIj ♂ ↓
F1 Ijij Ijij ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱjij 绿色 条纹 白化
↓ ♀Ijij×IjIj♂
↓ IjIj Ijij 绿色、条斑、白化植株均有， 且不成比例
二 玉米埃型条纹斑的遗传
❖ 纯合ijij条斑植株用作母本，不论父本的基
因型是什么，叶绿体的特征将持续下去， 子代没有典型的孟德尔比数，各种类型都 有 ❖ 看不到核基因和质体表型间的对应关系。 ❖ 埃型条纹斑性状一旦在纯合体植株中形成， 就显示出典型的细胞质遗传，即使有正常
❖ 叶绿体存在于细胞质中，叶绿体遗传符 合细胞质遗传的特征。
❖ 子代的叶绿体类型决定于种子产生于那 一种枝条，而与花粉来自于那一种枝条 无关。
二 玉米埃型条纹斑的遗传
A IjIj绿色♀×ijij条纹♂
↓ Ijij全部绿色
↓⊕ IjIj Ijij ijij 绿色 绿色 白色
（条纹）
1/4 2/4 1/4
毒的转导和感染； 5、只能通过卵细胞传递给后代。
❖ 在真核生物的有性繁殖过程中，卵细胞 带有细胞质及其所含的各种细胞器，精 子则基本上不携带细胞质。
❖ 在受精过程中，卵细胞既提供核基因， 又提供细胞质基因，而精子只提供核基 因而基本不提供细胞质基因。
精细胞与卵细胞的相对比例
正反交差异形成示意图
❖ 这些RNA均转录于mtDNA。
❖ 线粒体中有100种蛋白质，其中10种左右是线粒 体自身合成的
❖ 其中包括三种细胞色素氧化酶亚基，四种ATP酶 亚基和一种细胞色素b亚基。
❖ 编码这些蛋白质的基因都已经定位在mtDNA上。
❖ 线粒体内的其它蛋白质都是由核基因编码的。
❖ 小菌落酵母是mtDNA严重缺失的结果。
❖ 又称为非染色体遗传、非孟德尔遗传、核外遗传、 染色体外遗传、母体遗传。
二 细胞质遗传的特点
1、正交和反交的表现不同； 2、杂交后代的表型分离不符合Mendel比例； 3、通过连续回交，能把母体的核基因全部置换掉，
母体的细胞质基因及其控制的性状不消失； 4、由附加体或共生体决定的性状，其表现类似于病
❖ 小菌落的mtDNA与大菌落的mtDNA 显著不同，有的小菌落甚至测不到 mtDNA的存在。
❖ mtDNA全然缺失的称为ρ0小菌落 ❖ mtDNA部分缺失的称为ρ－ ❖ 而野生型大菌落称为ρ＋ ❖ ρ－的mtDNA除了有大片段缺失外，还
二、小菌落啤酒酵母的遗传
❖ 啤酒酵母，属于子囊菌 ❖ 在正常通气情况下，每个细胞都能在培
养基上产生一个圆形菌落，大部分菌落 的大小相近。 ❖ 大约有1－2％的菌落很小，是正常菌落 的1/3－1/2，称为小菌落（petite）。 ❖ 培养大菌落时经常产生少数小菌落 ❖ 小菌落的后代则永远是小菌落
二、小菌落啤酒酵母的遗传
第11章 细胞质遗传
❖ 本章教学时数：3学时。 ❖ 本章重点：植物雄性不育性的遗传。 ❖ 本章难点：母性影响；植物雄性不育性
的遗传特点。
§1 细胞质遗传的概念和特点
❖ 真核细胞中的线粒体、质体等有少量遗 传物质
❖ 原核细胞和某些真核细胞有附加体和共 生体，称为细胞质颗粒
❖ 带有遗传物质，多游离于染色体之外， 有些能与宿主的染色体整合
❖ 以正常个体为母本与小菌落杂交，只产 生正常的二倍体合子
❖ 它们的单倍体后代也表现正常，不再分 离出小菌落
❖ 说明小菌落的遗传与细胞质有关。
eryRspiS
和
erySspiR
是重组型
酿酒酵母胞质基因分离与重组
三、线粒体遗传的分子基础
❖ 线 粒 体 DNA（mitochondrial mtDNA）
❖ 多为闭合环状结构，也有线状的
DNA，
❖ mtDNA与核DNA的区别： ① 没有重复序列。 ② G/C含量高。 ③ 两条单链的密度不同，一条为重链，一条
为轻链。 ④ 分子量小。
❖ 单倍体酵母细胞内可以有1－45个线粒 体，每个线粒体内可以有50－150个线 粒体DNA分子。
❖ 线粒体不仅含有DNA，亦含有核糖体 （74s）和各种RNA（tRNA、 rRNA和 mRNA）。
遗传上有半自主性
§3 线粒体的遗传
❖一、红色面包霉缓慢生长突变型的遗传 ❖二、小菌落啤酒酵母的遗传 ❖三、线粒体遗传的分子基础
一、红色面包霉缓慢生长突变型的遗传
▪ 生长缓慢的突变型在 幼嫩培养阶段不含细 胞色素c氧化酶
▪ 线粒体结构不正常 ▪ 细胞色素氧化酶的产
生与线粒体直接联系 ▪ 有关生长缓慢的基因
存在于线粒体之中。
一、红色面包霉缓慢生长突变型的遗传
❖ 有一种缓慢生长突变型（poky），在正常情况下能稳 定遗传，即使通过多次接种移植，它的遗传方式和表 现型都不发生改变。
❖ 突变型原子囊果 × 野生型分生孢子 （缓慢生长型） （生长速度正常） ↓ 突变型
反交 ： 野生原子囊果 × 突变型分生孢子 ↓ 野生型
的核基因Ij 存在，也不能对其进行“矫
正”。
三 叶绿体遗传的分子基础
❖ 叶 绿 体 DNA（chloroplast DNA，ctDNA）
❖ 双链闭环结构 ❖ 与细菌DNA相似，没有复杂的染色体结构。 ❖ 每一个叶绿体内ctNDA分子数目不确定，高
等植物中约30-60拷贝。 ❖ ctDNA能自主复制、转录和翻译 ❖ 叶绿体性状同时受核DNA和ctDNA控制，在
一 细胞质遗传的概念
❖ 细胞质 基 因组（ plasmon）：细 胞 器和细 胞 质颗 粒中的遗传物质。
❖核遗传（nuclear inheritance）：由染色体基因 组控制的遗传现象和遗传规律。
❖细胞质遗传（cytoplasmic inheritance）：由 细胞质基因组所决定的遗传现象和遗传规律。
§2 叶绿体遗传
❖一 紫茉莉花斑性状的遗传 ❖二 玉米埃型条纹斑的遗传 ❖三 叶绿体遗传的分子基础
一 紫茉莉花斑性状的遗传
▪ 1908年， Correns
接受花粉 的枝条
▪ 紫茉莉
（Mirabilis jalapa） 白色
花斑植株
▪ 叶片有绿色、白色、 绿色 绿白相间的花斑型
▪ 白色部分和绿色部