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十一章 细胞质遗传 第一节细胞质遗传的概念和特点 细胞质遗传:由细胞质内的基因即细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称之。
十一章 细胞质遗传 第一节细胞质遗传的概念和特点 细胞质遗传:由细胞质内的基因即细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称之。 非染色体遗传,非孟德尔遗传,核外遗传,母体遗传,母性遗传
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特点: 遗传方式非孟德尔式:杂交后代不表现一定比例的分离。 正交和反交的遗传表现不同。 通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换。
由附加体或共生体决定的性状,其表现往往类似病毒的转导或感染。
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第三节 叶绿体遗传
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1)1908,Carl Corrans,非孟德尔遗传发现者,紫茉莉花斑枝条
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(一)叶绿体系统的核外遗传 1909年由Carl Corrans发现(irabilis jalapa)
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叶绿体DNA—— ct DNA 环状双链结构
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二. 叶绿体基因组 (一)结构
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叶绿体基因组
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Ct DNA的基因组成
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Ct DNA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)ctDNA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ctDNA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。
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第四节 线粒体遗传 一.线粒体基因组(mt DNA) (一)mt DNA的基因组成 (1)闭合环状DNA (2) 基因数目和排列顺序相同
第四节 线粒体遗传 一.线粒体基因组(mt DNA) (一)mt DNA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
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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。
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)
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酵母小菌落(peptite)突变 1940,Boris Ephrnssi
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
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酵母小菌落
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正常线粒体 小菌落线粒体
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mt DNA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。
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(二) 线粒体核糖体
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(三)线粒体蛋白质的合成
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线粒体的复制
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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。
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第六节 植物雄性不育的遗传 雄性不育(male sterility) 的类别及其遗传特点
核不育型:由核内染色体上的基因所决定的雄性不育类型。 质核不育型:由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型(CMS)
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细胞质中与雄性不育有关的基因: S-不育 N-可育 细胞核中与雄性不育有关的基因:R-r RR Rr-可育 rr –不育
S(rr) ,S(RR), S(Rr) N(RR), N(Rr), N(rr) 恢复系 不育系 保持系
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不育系: S(rr) × N(rr) S(rr) 恢复系: S(rr) × N(RR) S(Rr) S(rr) × N(Rr) S(Rr) S(rr) S(rr) × S(RR) S(Rr) S(rr) × S(Rr) S(rr) S(Rr) S(Rr) 自交 S(RR) S(Rr) S(rr) 保持系:
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第六节 植物雄性不育的遗传 三系制种法。 (1)雄性不育系:S(rr) 甲♀×♂乙组合中将甲转成不育系 (2)保持系: N(rr)
(3)恢复系:杂交组合中的父本必须是恢复系。N(RR) , S(RR)
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三系法制种示意图: 保持系 ♂ × ♀ 不育系 恢复系 × 保持系 不育系 F1杂交种 恢复系
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水稻专家——袁隆平
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在生产上配制杂交种应注意的问题 关于保持系:必须具备两个条件 1、用它作父本,与不育系杂交所产生的后代始终是不育的;
在生产上配制杂交种应注意的问题 关于保持系:必须具备两个条件 1、用它作父本,与不育系杂交所产生的后代始终是不育的; 2、除了它本身可育外,其他性状应当与不育系完全相同。 关于恢复系 如某优良杂交组合的父本无恢复能力,即核的育性基因为rr,就需将恢复基因R转入到该父本中。 用不育系和恢复系生产杂交种时,为了使天然受粉能顺利地进行,不育系与恢复系的花期必须一致,或者不育系的开花稍早一些。一般恢复系的植株应比不育系的植株高,以便花粉能很好地散落到不育系的花上 。
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建立两个隔离区 繁殖不育系和保持系的隔离区, 制杂交种的隔离区。
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二系法制种 石明松:1973年从农垦58(晚粳稻)中发现光敏核不育水稻——农垦58S 特点: 长日照——不育 短日照——可育
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二系法制种示意图(光敏核不育系): 短日照可育 ♀长日照不育系 恢复系 × 光敏核不育系 F1杂交种 恢复系
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脉胞菌中一种衰老品系 Kalilo品系 9Kb的线粒体质粒
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第三节 母体影响(maternal effect)
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