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第一节 母性影响 第二节 细胞质遗传的概念和特点 第三节 持续饰变 第四节 细胞质在遗传中的作用
第十三章 细胞质和遗传 P228 第一节 母性影响 第二节 细胞质遗传的概念和特点 第三节 持续饰变 第四节 细胞质在遗传中的作用
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第一节 母性影响 P228
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第一节 母性影响 P228 母性影响表现的遗传现象与细胞质遗传十分相似,但是这种遗传不是由细胞质基因组所决定的,而是由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所决定的。 例如:锥实螺的外壳旋转方向的遗传就是母性影响一个比较典型的例证。
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第一节 母性影响 P228
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第一节 母性影响 P228
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第一节 母性影响 P228
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第一节 母性影响 P228
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第一节 母性影响 P228 某个体的表现型并不由其自身的基因型直接决定,而是由母本卵细胞状态决定,母本卵细胞的状态又由母本的基因型决定。
锥实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋是一对相对性状。如果把这种锥实螺进行正反交,F1外壳的旋转方向都是与各自的母体相,即成为右旋或成为左旋,但其F2却都全部为右旋。到F3世代出现右旋和左旋的分离,根据研究锥实螺的外壳旋转方向,是由一对基因差决定的,右旋(S+)对左旋(S)为显性。 某个体的表现型并不由其自身的基因型直接决定,而是由母本卵细胞状态决定,母本卵细胞的状态又由母本的基因型决定。
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第一节 母性影响 P228
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第一节 母性影响 P228
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第一节 母性影响 P228 后来研究发现,锥实螺外壳旋转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时纺锤体分裂方向所决定的。
后来研究发现,锥实螺外壳旋转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时纺锤体分裂方向所决定的。 受精卵纺锤体向中线的右侧分裂时为右旋(如图12-8) 向中线的左侧分裂时为左旋(如图12-9) 这种由受精前母体卵细胞状态决定子代性状的现象称为母性影响,也称为前定作用或延迟遗传。
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第一、细胞质遗传的概念、特点 第二、叶绿体遗传 第三、线粒体遗传 第四、内共生体遗传 第五、质粒的遗传 第六、禾谷类作物的雄性不育
第二节 细胞质遗传(的概念和特点) P228 第一、细胞质遗传的概念、特点 第二、叶绿体遗传 第三、线粒体遗传 第四、内共生体遗传 第五、质粒的遗传 第六、禾谷类作物的雄性不育
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(一)、细胞质遗传的概念 1. 核遗传:染色体基因组所控制的遗传现象和遗传规律。 2. 细胞质遗传:由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律,也称为非孟德尔遗传,核外遗传。
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(一)、细胞质遗传的概念
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2. 细胞质遗传: 真核生物的细胞质中的遗传物质主要存在于线粒体,质体,中心体等细胞器(如图)中。
在原核生物和某些真核生物的细胞质中,除了细胞器之外,还有另一类称为附加体和共生体(图)的细胞质颗粒中也存在遗传物质。 通常把所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质,统称为细胞质基因组。把细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细胞质遗传。
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(二)、细胞质遗传的特点 如果精子不提供细胞质,即没有细胞质参与受精,那么细胞质就表现以下遗传特点: 1. 正交和反交的遗传表现不同。由细胞质基因控制的性状,只能由母本传递给子代。 A X B 正交 B X A 反交
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(二)、细胞质遗传的特点
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(二)、细胞质遗传的特点
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(二)、细胞质遗传的特点
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第二、叶绿体遗传 P232 (一)、叶绿体遗传的花斑现象 (二)、叶绿体遗传的分子基础
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(一)、叶绿体遗传的花斑现象 1. 发现 1901年柯伦斯 Correns在紫茉莉中发现有一种花斑植株,着生绿色,白色和花斑三种枝条(如图)。他分别以这三种枝条上的花作母本,用三种枝条上的花粉分别授给上述每个作为母本的花上,杂交后代的表现 三种枝条:绿色、白色和花斑 分别进行以下杂交
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表12-1 紫茉莉花斑性状的遗传 接受花粉的枝条 提供花粉的枝条 杂种表现 白 色 白 色 绿 色 白 色 花 斑 绿 色 绿 色 绿 色 花 斑 绿 色 白、绿、 花 斑 花 斑
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结果: 白→白 绿→绿 花斑→白、绿、花斑 枝条和叶色的遗传物质是通过母本传递的。
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细胞学证据: 白色——白色质体 绿色——叶绿体 花斑——白色质体和叶绿体 精卵受精时,由于精子的细胞质不参与受精,所以枝条的颜色完全由卵细胞(母本)的细胞质决定。
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(一)、叶绿体遗传的花斑现象 由此可知,决定枝条和叶色的遗传物质是通过母本传递的。花斑枝条的绿叶细胞含有正常的绿色质体(即叶绿体),白细胞只含无叶绿素的白色质体(白色体),而在绿白组织之间的交界区域,某些细胞里既有叶绿体,又有白色体。 由此得出结论植物的这种花斑现象是叶绿体的前提——质体变异造成的。由于质体在细胞分裂中随机分配给子细胞,而不象染色体那样均等的分配。因此,经过多次的细胞分裂,一个原来含有两种质体(正常的和变异)的细胞,就会分裂成细胞质细胞质内含有正常质体、含有白化质体以及含有混合质体的三种细胞。 由于精子内不含质体,所以由上述三种细胞分别发育的卵细胞,无论接受何种花粉的精子受精,其子代将与提供卵子的母本相似,分别发育成正常绿色植株、白化植株和花斑植株。
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2、叶绿体遗传的规律 自主性。 相对自主性:某些情况下,质体的变异是由核基因所造成的。
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(二)、叶绿体遗传的分子基础 P235
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(二)、叶绿体遗传的分子基础 P235 举例:烟草叶绿体基因组结构 如图 大小:156kb,环状 分区(4个区): 86.5kb的大单拷贝区(LSC) 18.5kb的小单拷贝区(SSC) 两个等同的25kb 倒位重复区(IRA、IRB) 1、可以(原样)复制 2、可以突变,且突变后是稳定的 P236
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(二)、叶绿体遗传的分子基础 P235
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(二)、叶绿体遗传的分子基础 P235
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(二)、叶绿体遗传的分子基础 P235
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(二)、叶绿体遗传的分子基础 P235
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(二)、叶绿体遗传的分子基础 P235
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(二)、叶绿体遗传的分子基础 P235
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第三 线粒体遗传 P236 (一)、线粒体遗传的表现 (二)、线粒体遗传的分子基础
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(一)、线粒体遗传的表现 线粒体是真核生物中的重要细胞器(如图12-12),与某些性状的遗传有直接联系。
线粒体是真核生物中的重要细胞器(如图12-12),与某些性状的遗传有直接联系。
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(一)、线粒体遗传的表现 例如:红色面包霉有一种缓慢生长突变型,在正常繁殖条件下能稳定地遗传下去。
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(一)、线粒体遗传的表现 把突变型与野生型进行正交,当突变型的原子囊果与野生型的分生孢子受精结合时,所有子代都是突变型。把突变型与野生型进行反交,当野生型的原子果与突变型的分生孢子受精结合时,所有子代都是野生型。(如图13-8 P239)
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(一)、线粒体遗传的表现 在这两组杂交中,所有的染色体基因决定的性状都表现1∶1分离。表明,当缓慢生长特性被原子囊果携带时,就能传给所有子代。而这种特性由分生孢子携带,就不能传给子代。 生长缓慢的突变型线体不仅不正常而且在幼嫩培养阶段不含细胞色素氧化酶,细胞色素氧化酶的产生与线粒体有关,所以可以推测,有关的基因在线粒体中。
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(一)、线粒体遗传的表现 啤酒酵母属于子囊菌,它在有性生殖时,不同交配型相结合形成的二倍体合子。酵母有一种“小菌落”个体。这种类型经培养后只能产生小菌落。(如图) 如果把小菌藩酵母同正常个体交配,则只产生正常的二倍体合子。它们的单倍体后代也表现正常,不再分离小菌落。 这表明小菌落性状的遗传与细胞质有关,而且这种交后代,4个子囊孢子有2个是a+,另两个是a-,交配型基因a+和a-仍然按预斯的孟德尔比例时行分离,而小菌落性状没有象核基因那样发生重组和分离,说明这个性状与核基因无关。 进一步研究发现,小菌落酶母细胞内,缺少细胞色素a和b,还缺少细胞色素氧化酶,这些酶类,存在于细粒体中。表明这种小菌落的变异与线粒体的基因组变异有关。
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(二)、线粒体遗传的分子基础 P239
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(二)、线粒体遗传的分子基础 P239 ●大小:差别很大
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表 线粒体基因组的大小 物种类型 物种数目 基因组大小(kb) 昆 虫 ~17.9 真 菌 ~95 高等植物 ~2700
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主要原因是重组使线粒体基因组的组织结构变得非常复杂
●形状: 构型复杂、有开环、共价闭环、超螺旋、直线型等形式。 ●基因组结构 表现出极复杂的变化 主要原因是重组使线粒体基因组的组织结构变得非常复杂
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