二十章核外遗传信息的传递

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；
突变
(部分呼吸)
四分体的基因型， 表型和分离比
→ 小 菌 落 (pet-): 大菌落 =2:2
→全为大菌落[P ＋ N] →小菌落[P -S](迅 速形成孢子) →小菌落[P -S](长 时间分裂)
比 例 不 等 (1 ～ 99%)
正常线粒体
小菌落线粒体
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
6
6
其它
NADH 脱氢酶
6
6
铁氧化还原酶
3
3
核酮糖 BP 羧化酶
1
1
未鉴定
29
29
总计
110 124
参考 B．Lewin: 《GENES》Ⅵ.1997,Table 24。2
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
叶绿体基因组
Ct DNA的基因组成
表 20-6 叶绿体基因组的组成
地钱
烟草
水稻
反向重复序列 10，058 25，339 20，798
短单拷贝序列 19，813 18，482 12，335
长单拷贝序列 81，095 86，684 80，592
总基因组
121，024 155，844 134，525
参考 B．Lewin: 《GENES》Ⅵ.1997,Table 24。3
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。
第三节 叶绿体遗传
1）1908，Carl Corrans，非孟德尔遗传发现 者，紫茉莉花斑枝条

（一）叶绿体系统的核外遗传
• 1909年由Carl Corrans发现（irabilis jalapa）
表 20-8 紫茉莉花斑植物杂交的结果
（6）所有叶绿体基因转录的mRNA都由叶绿体 核糖体翻译。
表 20-7 叶绿体基因组编码的各种蛋白
基因
类型 拷贝
RNA-编码 16s
1
2
23s
1
2
4.5s
1
2
5s
1
2
tRNA
30
37
基因表达 r-蛋白
19
22
RNA 聚合酶
3
3
其它
2
2
类囊体膜 光系统Ⅰ
2
2
光系统Ⅱ
7
7
细胞色素 b/f
3
3
H+-ATPase
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
核密码 终止 Arg Ile Ile Arg 终止 终止 Ile Leu Leu 终止 终止
Cytb
ND6 ND5
D-loop 12S rRNA
16S rRNA ND4
ND4L
ND1
ND3
CO3
ATPase6
ND2
ATPase8
CO2 CO1
TRNA genes;
Coding regions, Indicates direction of gene , 5to3’
酵母小菌落
小菌落 类型
分离型
中性型 抑制型
表 20-9 酵母小菌落的类型和特点
符号 产生 与野生型
二倍体表型
原因 杂交
pet-
核 基 pet-×pet＋ →
pet-/pet＋
因突
(正常)
变 [P -N] MtDNA [P -N]×[P ＋N] → [P -N]/[P ＋N] →
丢失
(正常)
[P -S] MtDNA [P -S]×[P ＋S] → [P -S]/[P ＋S] →
能都有自己的起动子
• 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）
LSC:long single copy sequence
IR: inverted repeats
LSC
Fig. 19- The chloroplast genome is a circle, divided by two inverted repeats into the short single copy sequence and long single copy sequence (GENES Ⅵ Fig24.3 )
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
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
母本枝条表型
父本枝条表型
后代表型
白色
白色
白色
绿色
白色
花斑
白色
绿色
白色
绿色
绿色
绿色
花斑
绿色
花斑
白色
花斑，绿色，白色
绿色
花斑，绿色，白色
花斑
花斑，绿色，白色
叶绿体DNA—— ct DNA
• 环状双链结构
二. 叶绿体基因组
• （一）结构
SSC
IRA
IRB
SSC: short single copy sequence
子。
表 20-2 在线粒体中密码子的改变
生物 共同 哺乳动物 哺乳动物 果蝇 果蝇 纤毛虫 另一类纤毛虫 酵母 酵母 酵母 酵母 支原体
密码子 UGA AGA/AGG AUA AUA AGA UAA/UAG UGA/UAG AUA CCA CUG UAG UGA
MtDNA 编码 Trp 终止 Met(起始) Met Ser Glu Cys Met(延伸) Thr Ser Ser Trp