11第十一章-细胞质遗传PPT课件
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细胞质遗传—细胞质遗传的现象和特征(普通遗传学课件)
(Kda) 线粒体中合成
细胞质中合成
ATPase
340 ATPase 6、8、9 ATP 1、2、3、4、7
(对寡霉素敏
(FO 膜因子)
（F1 ATPase）Fra bibliotek感)细胞色素 C 氧 137
CO 1、2、3
CO 4、5、6、7
化酶
细胞色素 bc1 160 细胞色素 b 脱辅
6 个亚基
复合物
基蛋白
《遗传学》
《遗传学》
细胞质遗传的分子基础
一、叶绿体遗传的分子基础 chloroplast genome
（一）结 构——环状双链DNA
SSC
IRA
IRB
SSC: short single copy sequence
LSC:long single copy sequence
IR: inverted repeats
眼为褐色。现已鉴定这种色素是由犬尿素所形成的， 由一对基因（Aa）控制 。突变型不能合成犬尿素，不 能形成色素，使幼虫皮肤无色，成虫复眼为红色。
麦粉蛾色素遗传的母性影响
（二）持久的母性影响
持久的母性影响： 母亲基因型对子代个体影响持久，影响子代个体终生。 例如：锥实螺的外壳旋转方向的遗传
例如椎实螺的外壳旋转方向的遗传 椎实螺是一种♀、♂同体的软体动物，每一个体都
（三） 通过连续的回交能把母本的核基因全部置换掉， 但母本的细胞质基因及其控制的性状仍不消失。
回交：指两个亲本杂交，杂交F1与亲本之一再杂交。
连续回交：指选取回交后代继续与亲本之一再杂交。
♀A
×B ♂
♀ F1 × B ♂
♀ BC1
×B ♂
♀ BC2
×B ♂
教学课件第十一章细胞质遗传
性基因的对应性
细胞质：
N1S1、N2S2、……、NnSn 核基因：
r1R1、r2R2、……、rnRn 核内的育性基因总是与细胞质中的育性
基因发生对应的互作：
r1(或R1)对N1(或S1)、r2(或R2)对N2(或 S2)、……、rn(或Rn)对Nn(或Sn)
3、单基因不育性和多基因不育性
单基因不育性：一对或两对核内主基因与对 应的不育胞质基因决定的不育性
不属于细胞质遗传的范畴。
椎实螺外壳旋转方向的遗传： 由一对基因控制 右旋(S+)对左旋(S)为显性 母本基因型→卵细胞状态→后代表现型
F3出现3:1分离，故又叫做延迟遗传
为什么会出现这种遗传现象呢？研究发现椎实螺外壳旋 转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时的纺锤体分裂 方向所决定的。受精卵纺锤体向中线的右侧分裂时为右 旋，向中线 的左侧分裂 时为左旋。 纺锤体的这 种分裂行为 是由受精前 的母体基因 型决定的。
人、鼠和牛的mtDNA分别 有：16569bp、16275bp
16338bp
线粒体内有遗传信息的复制、转录和翻译 系统，有核糖体和各种RNA。
线粒体中有100多种蛋白质，其中只有10 种左右是线粒体自身合成的，其它蛋白质 都是由核基因组编码的，因此，线粒体是 半自主性的细胞器。
第五节 共生体和质粒决定的 染色体外遗传
花粉
rr
r全部败育
RR
R全部可育
Rr
R、r都可育
玉米T型不育系属于这个类型。
配子体不育:花粉育性直接受雄配子体
(花粉)本身的基因所决定
R花粉可育
r花粉不育
玉米M型不育系属于这个类型。
SM(rr) × N(RR)
↓
F1
细胞质：
N1S1、N2S2、……、NnSn 核基因：
r1R1、r2R2、……、rnRn 核内的育性基因总是与细胞质中的育性
基因发生对应的互作：
r1(或R1)对N1(或S1)、r2(或R2)对N2(或 S2)、……、rn(或Rn)对Nn(或Sn)
3、单基因不育性和多基因不育性
单基因不育性：一对或两对核内主基因与对 应的不育胞质基因决定的不育性
不属于细胞质遗传的范畴。
椎实螺外壳旋转方向的遗传： 由一对基因控制 右旋(S+)对左旋(S)为显性 母本基因型→卵细胞状态→后代表现型
F3出现3:1分离，故又叫做延迟遗传
为什么会出现这种遗传现象呢？研究发现椎实螺外壳旋 转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时的纺锤体分裂 方向所决定的。受精卵纺锤体向中线的右侧分裂时为右 旋，向中线 的左侧分裂 时为左旋。 纺锤体的这 种分裂行为 是由受精前 的母体基因 型决定的。
人、鼠和牛的mtDNA分别 有：16569bp、16275bp
16338bp
线粒体内有遗传信息的复制、转录和翻译 系统，有核糖体和各种RNA。
线粒体中有100多种蛋白质，其中只有10 种左右是线粒体自身合成的，其它蛋白质 都是由核基因组编码的，因此，线粒体是 半自主性的细胞器。
第五节 共生体和质粒决定的 染色体外遗传
花粉
rr
r全部败育
RR
R全部可育
Rr
R、r都可育
玉米T型不育系属于这个类型。
配子体不育:花粉育性直接受雄配子体
(花粉)本身的基因所决定
R花粉可育
r花粉不育
玉米M型不育系属于这个类型。
SM(rr) × N(RR)
↓
F1
十一章细胞质遗传
50%致死 胚胎致死
♀♀
♂♂
图 20- 果蝇眼色的母体影响
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
表 20-5 酵母线粒体中合成的酶亚基
酶
分子量
亚基
(Kda) 线粒体中合成
细胞质中合成
ATPase
340 ATPase 6、8、9 ATP 1、2、3、4、7
(对寡霉素敏
(FO 膜因子)
（F1 ATPase）
感)
细胞色素 C 氧 137
CO 1、2、3
CO 4、5、6、7
化酶
细胞色素 bc1 160 细胞色素 b 脱辅
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 )
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。
细胞质遗传ppt课件
(又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、 染色体外遗传、核外遗传、母性遗传)。
细胞质基因组：所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。
也称为非孟德尔遗传，核外遗传，母体遗传。
生物的遗传体系
染色体基因组
基因（核DNA） 线粒体基因组（mtDNA） 叶绿体基因组（ctDNA CpDNA）
遗 传 物 质
细胞 质基 因组
◆ 紫茉莉的花斑现象是叶绿体的前体（质体）变异而引起的。
◆
花粉中精细胞内不含质体，上述三种分别发育的卵细胞 无论接受何种花粉，其子代只能与提供卵细胞的母本相似， 分别发育成正常绿株、白化株、花斑株。
◆
花斑现象：天竺葵、月见草、卫矛、烟草等
20多种植物中发现。
（二）、玉米埃型条纹斑的遗传
细胞质基因遗传的独立性是相对的，有些性状的变异是由 质核基因共同作用下发生的。
正交
♀(右旋)SS×♂(左旋)ss ↓异体受精
反交
♀(左旋)ss×♂(右旋)SS ↓异体受精
F1 如果试验只进行到 全部为右旋(Ss) 全为左旋(Ss) ∴ F1，很可能被误认为细胞质遗传。 ↓自体受精 ↓自体受精 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
∵ F1的旋转方向同母本一致。
F2 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
就是说，受精卵的细胞质几
乎全部来自母本产生的卵细 胞。一个性状如果由细胞质 内的基因控制，当然就会表 现为“母系遗传”了。
精细胞与卵细胞的相对比例
看图思考：
有丝分裂时， 细胞质是怎样分配 到两个子细胞中去 的？能像细胞核内 的染色体那样，准 确地平均分配给两 个子细胞吗？
原理：生物的某些性状由细胞质内的 细 遗传物质(细胞质基因)控制。 胞 表现：子代的性状完全由母本 质 决定而与父本无关。 母系 遗 遗传 原理：子代的细胞质几乎全部 传 来自母本的卵细胞。 特点
细胞质基因组：所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。
也称为非孟德尔遗传，核外遗传，母体遗传。
生物的遗传体系
染色体基因组
基因（核DNA） 线粒体基因组（mtDNA） 叶绿体基因组（ctDNA CpDNA）
遗 传 物 质
细胞 质基 因组
◆ 紫茉莉的花斑现象是叶绿体的前体（质体）变异而引起的。
◆
花粉中精细胞内不含质体，上述三种分别发育的卵细胞 无论接受何种花粉，其子代只能与提供卵细胞的母本相似， 分别发育成正常绿株、白化株、花斑株。
◆
花斑现象：天竺葵、月见草、卫矛、烟草等
20多种植物中发现。
（二）、玉米埃型条纹斑的遗传
细胞质基因遗传的独立性是相对的，有些性状的变异是由 质核基因共同作用下发生的。
正交
♀(右旋)SS×♂(左旋)ss ↓异体受精
反交
♀(左旋)ss×♂(右旋)SS ↓异体受精
F1 如果试验只进行到 全部为右旋(Ss) 全为左旋(Ss) ∴ F1，很可能被误认为细胞质遗传。 ↓自体受精 ↓自体受精 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
∵ F1的旋转方向同母本一致。
F2 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
就是说，受精卵的细胞质几
乎全部来自母本产生的卵细 胞。一个性状如果由细胞质 内的基因控制，当然就会表 现为“母系遗传”了。
精细胞与卵细胞的相对比例
看图思考：
有丝分裂时， 细胞质是怎样分配 到两个子细胞中去 的？能像细胞核内 的染色体那样，准 确地平均分配给两 个子细胞吗？
原理：生物的某些性状由细胞质内的 细 遗传物质(细胞质基因)控制。 胞 表现：子代的性状完全由母本 质 决定而与父本无关。 母系 遗 遗传 原理：子代的细胞质几乎全部 传 来自母本的卵细胞。 特点
第十一章 细胞质遗传 (共117张PPT)
2019/9/4
⑤一般藻类ctDNA的浮力密度轻于核DNA，而高等 植物两者的差异较小。
2019/9/4
（二）叶绿体基因组的构成
1、低等植物的叶绿体基因组 ⑴ ct DNA仅能编码叶绿体本身结构和组成的一 部分物质； 如各种RNA、核糖体（70S）蛋白质、光合 作用膜蛋白和RuBp羧化酶8个大亚基。 ⑵ 特性：与抗药性、温度敏感性和某些营养缺陷 有关。
又有白色体。 ∴紫茉莉的花斑现象是叶绿体的前体（质体）变 异而引起的。
2019/9/4
2019/9/4
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
花粉中精细胞内不含质体， 上述三种分别发育的卵细胞无 论接受何种花粉，其子代只能 与提供卵细胞的母本相似，分 别发育成正常绿株、白化株、 花斑株。
分配是不均匀的。
2019/9/4
2. 母性遗传
真核生物有性过程： 卵细胞：有细胞核、大量的细胞质和细胞器。
∴能为子代提供核基因和全部或绝大部分胞质基因。 精细胞：只有细胞核，细胞质或细胞器极少或没 卵细胞 有。
∴只能提供其核基因，不能或极少提供胞质基因。 ∴一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息一
2019/9/4
②连续回交，母本核基因可 被全部置换掉，但由母本细 胞质基因所控制的性状仍不 会消失；
③由细胞质中的附加体或共 生体决定的性状，其表现往 往类似病毒的转导或感染， 即可传递给其它细胞。
2019/9/4
④基因定位困难： 遗传方式是非孟德尔遗传，杂交后代
不表现有比例的分离。 带有胞质基因的细胞器在细胞分裂时
• 基因A使幼虫着色，卵母细胞中有A基因存在，细 胞质中含有A基因产物——色素。
• 这种影响是暂时的：缺少A基因，不能合成色素， 随着个体的发育，色素消耗，成虫时为红色。
⑤一般藻类ctDNA的浮力密度轻于核DNA，而高等 植物两者的差异较小。
2019/9/4
（二）叶绿体基因组的构成
1、低等植物的叶绿体基因组 ⑴ ct DNA仅能编码叶绿体本身结构和组成的一 部分物质； 如各种RNA、核糖体（70S）蛋白质、光合 作用膜蛋白和RuBp羧化酶8个大亚基。 ⑵ 特性：与抗药性、温度敏感性和某些营养缺陷 有关。
又有白色体。 ∴紫茉莉的花斑现象是叶绿体的前体（质体）变 异而引起的。
2019/9/4
2019/9/4
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
花粉中精细胞内不含质体， 上述三种分别发育的卵细胞无 论接受何种花粉，其子代只能 与提供卵细胞的母本相似，分 别发育成正常绿株、白化株、 花斑株。
分配是不均匀的。
2019/9/4
2. 母性遗传
真核生物有性过程： 卵细胞：有细胞核、大量的细胞质和细胞器。
∴能为子代提供核基因和全部或绝大部分胞质基因。 精细胞：只有细胞核，细胞质或细胞器极少或没 卵细胞 有。
∴只能提供其核基因，不能或极少提供胞质基因。 ∴一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息一
2019/9/4
②连续回交，母本核基因可 被全部置换掉，但由母本细 胞质基因所控制的性状仍不 会消失；
③由细胞质中的附加体或共 生体决定的性状，其表现往 往类似病毒的转导或感染， 即可传递给其它细胞。
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④基因定位困难： 遗传方式是非孟德尔遗传，杂交后代
不表现有比例的分离。 带有胞质基因的细胞器在细胞分裂时
• 基因A使幼虫着色，卵母细胞中有A基因存在，细 胞质中含有A基因产物——色素。
• 这种影响是暂时的：缺少A基因，不能合成色素， 随着个体的发育，色素消耗，成虫时为红色。
11第十一章-细胞质遗传PPT课件
一 . 锥实螺外壳的旋转方向
右旋
左旋
-
6
右旋
左旋
-
7
旋向取决于受精卵最初 几次卵裂纺锤体的方向
左旋
右旋
-
8
▪ 锥实螺旋壳方向的遗传属于核遗传范畴 ▪ 由于受精前母体卵细胞状态决定子代性状 表现的母性影响也称为前定作用
▪ 其孟德尔分离比例（3:1）在F3 代才表现 也称为延迟遗传
-
9
二. 面粉蛾的眼色
任何两个基因，一起被保留或丢失的
频率越高，连锁越紧密。
-
34
在酵母中一个由多种抗性(aptR barR cobR)的菌系被用来诱导 500个小菌落，其中人一对抗性标记中丢失了一种抗性的小菌落数 列于下表，请利用这些结果画一线粒体基因图。
基因对 apt bar apt cob bar cob
第一抗性基因丢失
暂时的母性影响，缺乏A基因，不能制造色素， 随个体发育色素逐渐消耗，成虫时已成为红色。
-
10
第三节 叶绿体和线粒体遗传
一. 叶绿体的遗传表现
1. 紫茉莉的花斑叶色遗传 2. 玉米叶片的埃型条纹遗传 3. 衣藻的核外遗传 4. 衣藻叶绿体基因作图
-
11
1. 紫茉莉花斑的遗传
亲本枝条
♀卵细胞×♂花粉 后代表型
↓ KK+卡 稳定放毒
Kk无卡 敏感
↓ KK无卡
敏感
kk+卡 不稳定放毒
kk无卡 敏感
Kk+卡 放毒
↓ KK+卡 稳定放毒
Kk卡 放毒
↓ KK+卡 稳定放毒
kk+卡 不稳定放毒
kk+卡 不稳定放毒
第五节 植物雄性不育性
右旋
左旋
-
6
右旋
左旋
-
7
旋向取决于受精卵最初 几次卵裂纺锤体的方向
左旋
右旋
-
8
▪ 锥实螺旋壳方向的遗传属于核遗传范畴 ▪ 由于受精前母体卵细胞状态决定子代性状 表现的母性影响也称为前定作用
▪ 其孟德尔分离比例（3:1）在F3 代才表现 也称为延迟遗传
-
9
二. 面粉蛾的眼色
任何两个基因，一起被保留或丢失的
频率越高，连锁越紧密。
-
34
在酵母中一个由多种抗性(aptR barR cobR)的菌系被用来诱导 500个小菌落，其中人一对抗性标记中丢失了一种抗性的小菌落数 列于下表，请利用这些结果画一线粒体基因图。
基因对 apt bar apt cob bar cob
第一抗性基因丢失
暂时的母性影响，缺乏A基因，不能制造色素， 随个体发育色素逐渐消耗，成虫时已成为红色。
-
10
第三节 叶绿体和线粒体遗传
一. 叶绿体的遗传表现
1. 紫茉莉的花斑叶色遗传 2. 玉米叶片的埃型条纹遗传 3. 衣藻的核外遗传 4. 衣藻叶绿体基因作图
-
11
1. 紫茉莉花斑的遗传
亲本枝条
♀卵细胞×♂花粉 后代表型
↓ KK+卡 稳定放毒
Kk无卡 敏感
↓ KK无卡
敏感
kk+卡 不稳定放毒
kk无卡 敏感
Kk+卡 放毒
↓ KK+卡 稳定放毒
Kk卡 放毒
↓ KK+卡 稳定放毒
kk+卡 不稳定放毒
kk+卡 不稳定放毒
第五节 植物雄性不育性
《公开课细胞质遗传》课件
05
细胞质遗传研究方法与技术
Chapter
细胞质基因的克隆与测序技术
细基因的 DNA序列。
细胞质基因的测序
对克隆得到的细胞质基因进行测序分析，了解基因序列特征，为后续研究奠定基 础。
细胞质基因的表达调控技术
转录调控
研究细胞质基因的转录调控机制，通过调控转录因子等手段 ，调控细胞质基因的表达水平。
功能
线粒体基因组编码线粒体 中的蛋白质和RNA，对于 线粒体的正常功能至关重 要。
叶绿体遗传
定义
叶绿体遗传是指叶绿体中的DNA 所携带的遗传信息，通过叶绿体
基因组传递给下一代的过程。
特点
叶绿体遗传也具有母系遗传的特点 ，即叶绿体基因组只来自母亲。
功能
叶绿体基因组编码叶绿体中的蛋白 质和RNA，对于光合作用的正常进 行至关重要。
翻译调控
研究细胞质基因的翻译调控机制，通过调控翻译起始因子等 手段，调控细胞质基因的翻译效率。
细胞质基因的功能鉴定技术
基因敲除技术
通过基因敲除手段，研究细胞质基因 在细胞生长、发育和代谢等方面的功 能。
基因过表达技术
通过基因过表达手段，研究细胞质基 因在细胞生长、发育和代谢等方面的 功能。
THANKS
《公开课细胞质遗传》ppt课件
目录
• 细胞质遗传概述 • 细胞质遗传的物质基础 • 细胞质遗传的传递方式 • 细胞质遗传的应用与前景 • 细胞质遗传研究方法与技术
01
细胞质遗传概述
Chapter
定义与特点
定义
细胞质遗传是指细胞质基因的遗 传，即线粒体、叶绿体等细胞器 中的基因通过母本遗传给后代的 现象。
细胞质遗传在农业上也有 广泛应用，如作物改良、 育种等方面，可以提高农 作物的产量和抗逆性。
第十一章 细胞质遗传第十一章 细胞质遗传
第十一章细胞质遗传第一节细胞质遗传的概念和特点一、细胞质遗传的概念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叫做细胞质遗传，有时又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母体遗传等。
真核生物的细胞质中的遗传物质主要存在于线粒体、质体、中心体等细胞器中。
通常把上述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。
二、细胞质遗传的特点细胞学的研究表明，在真核生物的有性繁殖过程中，卵细胞内除细胞核外，还有大量的细胞质及其所含的各种细胞器；精子内除细胞核外，没有或极少有细胞质，因而也就没有或极少有各种细胞器(图11－1)。
细胞质遗传的特点是：1、遗传方式是非孟德尔式的；杂交后代—般不表现一定比例的分离；2、正交和反交的遗传表现不同；F1通常只表现母本的性状，故细胞质遗传又称为母性遗传；3、通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换掉，但母本的细胞质基因及其所控制的性状仍不消失；4、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。
第二节母性影响一、概念：母性影响：由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所引起的，子代表现母本性状的遗传现象。
∴母性影响不属于胞质遗传的范畴，十分相似而已。
二、特点：下一代表现型受上一代母体基因的影响。
三、实例：椎实螺的外壳旋转方向的遗传。
椎实螺是一种♀、♂同体的软体动物，每一个体又能同时产生卵子和精子，但一般通过异体受精进行繁殖。
∴椎实螺即可进行异体杂交、又可单独进行个体的自体受精。
椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋之分，属于一对相对性状。
第六节植物雄性不育的遗传植物雄性不育的主要特征是雄蕊发育不正常，不能产生有正常功能的花粉，但是它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实。
一、雄性不育的类别及其遗传特点可遗传的雄性不育性可分为核不育型和质核不育型等多种类型。
(一)核不育型由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型，简称核不育型。
多属自然发生的变异。
细胞质遗传PPT课件
16/101
第16页/共92页
17/101
第三节、叶绿体遗传
紫 茉 莉 花 斑 性 状 的 遗 传 玉 米 条 纹 叶 的 遗 传 质 体 的 遗 传 特 点
质 体 遗 传 的 分 子 基 础
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紫茉莉花斑性状的遗传
• 柯伦斯(1908)： • 不符合孟德尔定律的遗传现象
• 紫茉莉枝条色性状： • 绿色 • 白色(无白色植株) • 花斑
第四节、线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传(p280) 线粒体遗传的特点
线粒体遗传的分子基础(p281-283)
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38/101
第四节、线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传 线粒体遗传的特点
线粒体遗传的分子基础
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线粒体遗传的特点
• 与质体的遗传相比，线粒体基因组的遗传与核基因组间的关系更紧密 • 一方面，线粒体在遗传具有半自主性 • 能够自我复制、转录和翻译表达 (决定性状表现) • 另一方面，线粒体基因组编码线粒体(有氧代谢过程)中不到10%的结构与功能蛋白；其余部分由核基 因编码
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连续回交的遗传表现
9/101
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10/101
第一节 细胞质遗传 的概念和特点
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点
三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传
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第二节 母性影响
母性影响的概念与实质 椎实螺外壳旋转方向的母性影响
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点
三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传
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第三节、叶绿体遗传
紫 茉 莉 花 斑 性 状 的 遗 传 玉 米 条 纹 叶 的 遗 传 质 体 的 遗 传 特 点
质 体 遗 传 的 分 子 基 础
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紫茉莉花斑性状的遗传
• 柯伦斯(1908)： • 不符合孟德尔定律的遗传现象
• 紫茉莉枝条色性状： • 绿色 • 白色(无白色植株) • 花斑
第四节、线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传(p280) 线粒体遗传的特点
线粒体遗传的分子基础(p281-283)
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第四节、线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传 线粒体遗传的特点
线粒体遗传的分子基础
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线粒体遗传的特点
• 与质体的遗传相比，线粒体基因组的遗传与核基因组间的关系更紧密 • 一方面，线粒体在遗传具有半自主性 • 能够自我复制、转录和翻译表达 (决定性状表现) • 另一方面，线粒体基因组编码线粒体(有氧代谢过程)中不到10%的结构与功能蛋白；其余部分由核基 因编码
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连续回交的遗传表现
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第一节 细胞质遗传 的概念和特点
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点
三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传
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第二节 母性影响
母性影响的概念与实质 椎实螺外壳旋转方向的母性影响
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点
三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传
《细胞质遗传》课件
2
通过研究细胞质的遗传变异，可以深入了解疾病 的发病机制，为疾病的诊断和治疗提供新的思路 和方法。
3
细胞质遗传还可以应用于药物研发和个性化医疗 等领域，提高药物的疗效和安全性。
细胞质遗传在其他领域的应用
细胞质遗传在环境保护领域也有应用价值，可 以通过研究细胞质的遗传变异来评估环境污染 对生物体的影响。
细胞质基因表达的时空特异性
03
细胞质基因的表达在不同时间和空间中具有特异性，与细胞发
育和分化密切相关。
细胞质基因表达的调控机制
转录水平的调控
通过转录因子、染色质重塑等机制调控细胞质基因的转录过程。
翻译水平的调控
通过mRNA稳定性、核糖体数量和活性等机制调控细胞质基因 的翻译过程。
蛋白质降解
通过蛋白质降解途径调控细胞质基因表达后蛋白质的稳定性。
特点
水平传递具有多样性，即 细胞质基因可以通过多种 途径在不同个体或不同种 类的细胞之间进行传递。
实例
某些病毒的基因可以通过 转染或转化等方式在不同 细胞之间进行传递。
细胞质基因的重组传递
定义
细胞质基因的重组传递是 指细胞质基因在复制过程 中发生重组，导致基因型 改变的过程。
特点
重组传递通常发生在细胞 分裂过程中，重组可能导 致基因型的改变，从而影 响细胞的表型。
人类健康
细胞质遗传与人类健康密切相关， 如线粒体疾病等，对细胞质遗传的 研究有助于深入了解这些疾病的发 病机制和治疗方法。
细胞质遗传的研究历史与发展
研究历史
细胞质遗传的研究始于20世纪中叶，随着分子生物学和遗 传学技术的不断发展，人们对细胞质遗传的认识逐渐深入 。
研究方法
目前，细胞质遗传的研究方法主要包括基因组学、蛋白质 组学、代谢组学等技术手段，这些方法的应用为细胞质遗 传的研究提供了有力支持。
《细胞质和遗传》课件
《细胞质和遗传》ppt课件
• 细胞质的结构与功能 • 细胞质与遗传的关系 • 细胞质遗传的特点与意义 • 细胞质遗传的应用 • 展望与未来研究方向
01 细胞质的结构与功能
细胞质的组成
细胞质基质
由水、无机盐、脂质、糖类、氨 基酸、核苷酸和多种酶等组成， 是细胞进行新陈代谢的主要场所 。
细胞器
细胞质中存在多种细胞器，如线 粒体、叶绿体、内质网、高尔基 体、溶酶体等，各具特定结构和 功能。
细胞质流动与物质运
细胞质流动
细胞质中的物质处于不断流动的状态 ，对于维持细胞的正常代谢十分重要 。
物质运输
细胞质中的各种物质通过不同的方式 进行运输，如通过细胞骨架的囊泡运 输、通过扩散作用等。
02 细胞质与遗传的关系
线粒体与遗传
线粒体是细胞质中的重要细胞 器，负责细胞呼吸和能量代谢 。
线粒体中的DNA（mtDNA） 可以编码一些线粒体基因，这 些基因可以影响个体的表型和 遗传特征。
mtDNA的突变可以导致一些遗 传性疾病，如Leber遗传性视 神经病、肌阵挛性癫痫等。
叶绿体与遗传
叶绿体是植物和某些藻类中的光 合作用细胞器。
叶绿体中的DNA（cpDNA）可 以编码一些叶绿体基因，这些基 因可以影响植物的表型和遗传特
征。
cpDNA的变异可以导致植物的 形态变化和适应性进化。
细胞质基因的复制与表达
细胞器的功能
叶绿体
存在于植物细胞中，主要负责 光合作用，将光能转化为化学 能。
高尔基体
参与蛋白质的分泌和细胞内的 物质转运。
线粒体
是细胞内的“动力工厂”，主 要负责产生ATP，为细胞活动 提供能量。
内质网
参与蛋白质的合成与加工，以 及物质的转运。
• 细胞质的结构与功能 • 细胞质与遗传的关系 • 细胞质遗传的特点与意义 • 细胞质遗传的应用 • 展望与未来研究方向
01 细胞质的结构与功能
细胞质的组成
细胞质基质
由水、无机盐、脂质、糖类、氨 基酸、核苷酸和多种酶等组成， 是细胞进行新陈代谢的主要场所 。
细胞器
细胞质中存在多种细胞器，如线 粒体、叶绿体、内质网、高尔基 体、溶酶体等，各具特定结构和 功能。
细胞质流动与物质运
细胞质流动
细胞质中的物质处于不断流动的状态 ，对于维持细胞的正常代谢十分重要 。
物质运输
细胞质中的各种物质通过不同的方式 进行运输，如通过细胞骨架的囊泡运 输、通过扩散作用等。
02 细胞质与遗传的关系
线粒体与遗传
线粒体是细胞质中的重要细胞 器，负责细胞呼吸和能量代谢 。
线粒体中的DNA（mtDNA） 可以编码一些线粒体基因，这 些基因可以影响个体的表型和 遗传特征。
mtDNA的突变可以导致一些遗 传性疾病，如Leber遗传性视 神经病、肌阵挛性癫痫等。
叶绿体与遗传
叶绿体是植物和某些藻类中的光 合作用细胞器。
叶绿体中的DNA（cpDNA）可 以编码一些叶绿体基因，这些基 因可以影响植物的表型和遗传特
征。
cpDNA的变异可以导致植物的 形态变化和适应性进化。
细胞质基因的复制与表达
细胞器的功能
叶绿体
存在于植物细胞中，主要负责 光合作用，将光能转化为化学 能。
高尔基体
参与蛋白质的分泌和细胞内的 物质转运。
线粒体
是细胞内的“动力工厂”，主 要负责产生ATP，为细胞活动 提供能量。
内质网
参与蛋白质的合成与加工，以 及物质的转运。
遗传学 第11章细胞质遗传 PPT课件
ijij 有发动质体白化变异的作用，这个由隐性核基因所造成的质体变异具有不可 逆的性质，质体变异一经发生，便能以细胞质遗传的方式而稳定传递。 反交试验： P 条纹 × 绿色 ijij ↓ IjIj F1 绿色 Ijij 白化 Ijij 条纹 Ijij
绿色 IjIj 连续回交 ┌──┬──┬──┬──┬──┐ 绿色 条纹 白化 绿色 条纹 白化 IjIj IjIj IjIj Ijij Ijij Ijij （绿色、条纹、白化三类植株无比例） 连续回交 (轮回亲本为绿株)，当ij基因被取代后，仍然未发现父本对这一性 状产生影响。 第11章 源自细胞质遗传
§1．细胞质遗传的概念和特点
一、细胞质遗传的概念
核遗传（nuclear inheritance）： 以细胞核基因为基础遗传现象。 细胞质遗传（cytoplasmic inheritance）： 以细胞质基因为基础的遗传现象。 细胞质基因主要在各种细胞器上，如质体、线粒体、 中心体、共生体，及游离体、附加体等，这些都在 细胞质内，所以称为细胞质遗传，又称核外遗传、 非染色体遗传、非孟德尔式遗传。
在遗传时，母本产生的卵细胞或胚囊既有细胞核又有细胞质，而父本 产生的精细胞不带细胞质或很少细胞质，后代的细胞质是母本提供的,
所以细胞质基因是通过母本来传递的，因而又称：母体遗传、母性遗传。
二、细胞质遗传的特征
1．正交和反交表现不相同 如紫罗兰，胚胎表皮的颜色 有： 深蓝色和黄色两个变种 ♀深蓝×黄色♂→F1 深蓝色 ♀黄色×深蓝♂→F1 黄色
§3 、线粒体的遗传
一、线粒体遗传的表现： ㈠、红色面包霉缓慢生长突变型的遗传： 两种接合型均可产生原子囊果(卵细胞)和分生孢子（精细胞）。 ①. 缓慢生长突变型：野生型形成正常菌落，有一种突变型的生长速度缓慢， 菌落相当于正常型的1/2～1/3，叫做缓慢生长型. ②. 试验： 缓慢生长特性只能在通过母本传递给后代(其核遗传正常，呈1∶1分离)。 红色面包霉在培养基中培养可以形成菌落，将这两种杂交，后代和母本相同。 ♀野生型 × 突变型♂ → F1 野生型 正常菌落 ♀突变型 × 野生型♂ → F1 突变型 小菌落 ③.分析：缓慢生长突变型在幼嫩培养阶段时无细胞色素氧化酶，酶是正常 代谢所必需的。 由于细胞色素氧化酶的产生与线粒体有关，且观察到缓慢生长突变型中的线 粒体结构不正常。 ∴有关基因存在于线粒体之中，由母本传递。
细胞质遗传复习学习教育课件PPT
第十一课 遗传和基因工程
第一课时
细胞质遗传
要点、疑点、难点
1 细胞质遗传现象
细胞质遗传概念
细胞质中的遗传物质所控制的遗传现象。
要点、疑点、难点
紫 茉 莉 的 遗 传来自要点、疑点、难点2 细胞质遗传的原因
遗传特点
解 释 表现为母系遗传，杂交后代不出现一定分离比
受精卵的细胞质主要来自卵细胞，一切受细胞质基因控制的性状，只 能通过卵细胞遗传给后代。 原始生殖细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能像核内的 遗传物质进行有规律分离，而是随机地、不均等地分配到子细胞中去
课前热身
4 下列属于母系遗传性状的是( ) C A 紫茉莉的花 B 棉花的叶形 C 高粱的雄性不育 D 玉米的籽粒 A ) 5 紫茉莉枝条颜色的遗传不正确的是( A 绿色×♀花斑→F1绿色 B ♀白色× 花斑→F1白色 C ♀绿色× 花斑→F1绿色 D ♀花斑× 花斑→F1绿色、花斑、白色 6 椎实螺外壳的螺旋方向，右旋对左旋是显性。杂交实验，当右旋♀× 时，F1右旋；当左旋♀× ，F1为左旋；则椎实螺外壳螺旋方向的遗传属 D ) 于( A 伴性遗传 B 不完全显性遗传 C 不定遗传 D 细胞质遗传
【解析】解答此题时首先应明确：小鼠细胞有无氯霉素抗性是一对相对性状。将 分别具有这一相对性状的两细胞进行核移植，形成的杂交细胞性状并不随核的转 移而改变。说明控制这一相对性状的基因位于细胞质中，氯霉素抗性遗传属细胞 质遗传。 【点评】解答此题的思维障碍是对杂交细胞的性状表现不明确。 排除障碍的方法是：分析杂交细胞的生长情况。可以在含氯霉素的培养基中分裂 生长，说明杂交细胞具有氯霉素抗性，与海拉细胞的性状相同，受细胞质基因控 制；若不能正常生长，说明杂交细胞无氯霉素抗性，与核源细胞性状相同，受核 基因控制。
第一课时
细胞质遗传
要点、疑点、难点
1 细胞质遗传现象
细胞质遗传概念
细胞质中的遗传物质所控制的遗传现象。
要点、疑点、难点
紫 茉 莉 的 遗 传来自要点、疑点、难点2 细胞质遗传的原因
遗传特点
解 释 表现为母系遗传，杂交后代不出现一定分离比
受精卵的细胞质主要来自卵细胞，一切受细胞质基因控制的性状，只 能通过卵细胞遗传给后代。 原始生殖细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能像核内的 遗传物质进行有规律分离，而是随机地、不均等地分配到子细胞中去
课前热身
4 下列属于母系遗传性状的是( ) C A 紫茉莉的花 B 棉花的叶形 C 高粱的雄性不育 D 玉米的籽粒 A ) 5 紫茉莉枝条颜色的遗传不正确的是( A 绿色×♀花斑→F1绿色 B ♀白色× 花斑→F1白色 C ♀绿色× 花斑→F1绿色 D ♀花斑× 花斑→F1绿色、花斑、白色 6 椎实螺外壳的螺旋方向，右旋对左旋是显性。杂交实验，当右旋♀× 时，F1右旋；当左旋♀× ，F1为左旋；则椎实螺外壳螺旋方向的遗传属 D ) 于( A 伴性遗传 B 不完全显性遗传 C 不定遗传 D 细胞质遗传
【解析】解答此题时首先应明确：小鼠细胞有无氯霉素抗性是一对相对性状。将 分别具有这一相对性状的两细胞进行核移植，形成的杂交细胞性状并不随核的转 移而改变。说明控制这一相对性状的基因位于细胞质中，氯霉素抗性遗传属细胞 质遗传。 【点评】解答此题的思维障碍是对杂交细胞的性状表现不明确。 排除障碍的方法是：分析杂交细胞的生长情况。可以在含氯霉素的培养基中分裂 生长，说明杂交细胞具有氯霉素抗性，与海拉细胞的性状相同，受细胞质基因控 制；若不能正常生长，说明杂交细胞无氯霉素抗性，与核源细胞性状相同，受核 基因控制。
遗传学 第十一章 细胞质遗传
1 dd（右）
F3： 1DD 1/2DD 1 Dd 1/2dd 1 dd
（右） 比例：
（右） （右） （右） （左）
3
：1
P： ♂ DD（右） ♀ dd（左）
F1：
Dd（左）
F2：1DD（右）
2 Dd（右）
1 dd（右）
F3： 1DD
（右） 比例：
1/2DD 1 Dd 1/2dd 1 dd
（右） （右） （右） （左）
第四节 线粒体遗传
mtDNA与核DNA有明显的不同： (1)mtDNA与原核生物的DNA一样，没有重复序列； (2)mtDNA的浮力密度比较低； (3)mtDNA的碱基成分中G、C的含量比A、T少； (4)mtDNA的两条单链的密度不同，一条称为重链(H链) ，另一条称为轻链(L链)； (5)mtDNA单个拷贝非常小，与核DNA相比仅仅是后者的 十万分之一。
目前已在270多种植物中发现有细胞质雄性不育现象。
细胞质型不育系的不育性都只能被保持而不能被恢复。
2.质─核不育型(cytoplasmic male sterility CMS)： 概念：
由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型。 遗传特点： 胞质不育基因为Sterility，S； 胞质可育基因为Normal，N； 核不育基因r，不能恢复不育株育性； 核可育基因R，能够恢复不育株育性。 只有S和r同时存在时才导致雄性不育
第四节 线粒体遗传
• 线粒体内有遗传信息的复制、转录和翻 译系统，有核糖体和各种RNA。
• 线粒体中有100多种蛋白质，其中只有 10种左右是线粒体自身合成的，其它蛋 白质都是由核基因组编码。
• 线粒体是半自主性的细胞器。
第五节 核质互作遗传
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第十一章 细胞质遗传
-
1
-
2
生物的遗传体系
核基因组——染色体——基因(核DNA)
遗传物质
(染色体基因组)
细胞器基因组——线粒体(mtDNA)
细胞质基因组
叶绿体(cpDNA)
非细胞器基因组——质粒DNA
共生体DNA
-
3
第一节 细胞质遗传的概念和特点
一. 概念
二.
细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规
一 . 锥实螺外壳的旋转方向
右旋
左旋
-
6
右旋
左旋
-
7
旋向取决于受精卵最初 几次卵裂纺锤体的方向
左旋
右旋
-
8
▪ 锥实螺旋壳方向的遗传属于核遗传范畴 ▪ 由于受精前母体卵细胞状态决定子代性状 表现的母性影响也称为前定作用
▪ 其孟德尔分离比例（3:1）在F3 代才表现 也称为延迟遗传
-
9
二. 面粉蛾的眼色
暂时的母性影响，缺乏A基因，不能制造色素， 随个体发育色素逐渐消耗，成虫时已成为红色。
-
10
第三节 叶绿体和线粒体遗传
一. 叶绿体的遗传表现
1. 紫茉莉的花斑叶色遗传 2. 玉米叶片的埃型条纹遗传 3. 衣藻的核外遗传 4. 衣藻叶绿体基因作图
-
11
1. 紫茉莉花斑的遗传
亲本枝条
♀卵细胞×♂花粉 后代表型
细胞质小菌落与线粒体有关
⑴ 电子传递系统中的变化
线粒体中负责ATP合成的电子呼吸链失去功能， 不得不依赖于能量产生效率较低的发酵途径。
⑵ 线粒体中蛋白质合成的变化
正常线粒体中有独特的蛋白质合成装置，但细 胞质小菌落没有。
⑶ mtDNA组成的变化
中性小菌落缺乏线粒体DNA,抑制性小菌落 mtDNA的结构、组成均有较大改变
87 aptS barR 27 aptScobR 48 barS cobR
第二抗性基因丢失
120 aptR barS 最高 207/500 18 aptR cobS 最低 45/500 69 barR cobS 中等 117/500
apt
cob
bar
1: 3
第四节 其他细胞质遗传因子
一. 草履虫的放毒型特性 二. 细菌质粒 三. 真核生物的质粒 四. 果蝇体内感染因子对寄主细胞的影响
Poky突变体缺少细胞色素a和b， 但细胞色素c含量超过正常值
-
25
2. 啤酒酵母的小菌落突变
生活周期
-
26
1940年，Boris Ephrussi等发现小菌落突变， 从遗传方式上分成三类：
分离型小菌落 中性小菌落 抑制性小菌落
分离型小菌落×大菌落→1/2小菌落子囊孢子 1/2大菌落子囊孢子
中性小菌落×大菌落→全是大菌落子囊孢子 细胞质 抑制性小菌落×大菌落→全是小菌落子囊孢子 小菌落
-
28
抗药性， 在二倍体芽经诱导形成孢子时， 减数分裂产物表现单亲遗传。
-
29
3. 啤酒酵母线粒体基因作图
ⅰ 重组分析 在酵母中，核外分离和重组是在在二倍体胞质
杂合体细胞中形成芽时完成。 分离或重组可在二倍体的培养物中直接检测，
即通过观察此芽诱导成孢子时产生的减数分裂产物 检测 。
-
30
RF
=
律,称细胞质遗传。
三. 染色体外遗传 四. 核外遗传
五. 母性遗传(少数例外)
-
4
二. 特点
1. 正交、反交遗传表现不同。 F1的表型与母本相同， 后代表型分离不呈孟德尔比例。
2. 连续回交,细胞质基因及其控制的性状仍不消失。
3. 非细胞器基因及其决定的性状遗传类似病毒的转导。
-
5
第二节 母性影响
7+1 36+48+7+1
= 6.7%
-
31
ⅱ. 丢失分析
利用小菌落诱导时标记基因的丢失来 检测位于mtDNA上的基因的连锁关系。
-
32
多个基因同时缺失 的小菌落突变体可 用于基因作图
抗药性来自小菌落
抗药性和决定大菌 落基因一起丢失
-
33
比较两个基因一起被保留或丢失的频 率可测知基因的连锁关系：
任何两个基因，一起被保留或丢失的
频率越高，连锁越紧密。
-
34
在酵母中一个由多种抗性(aptR barR cobR)的菌系被用来诱导 500个小菌落，其中人一对抗性标记中丢失了一种抗性的小菌落数 列于下表，请利用这些结果画一线粒体基因图。
基因对 apt bar apt cob bar cob
第一抗性基因丢失
共分离频率与基因间的距离成反比
-
21
在衣藻的共分离作图中,有四个叶绿体基因m1、m2、m3、 m4。在每对基因都呈杂合状态的胞质杂合体中，基因共分离 的频率如下：
m1
m2
m3
m1 －
m2 29.0 －
－
m3 18.0 10.9
－
m4 18.4 26.2
8.8
画出叶绿体基因的遗传图。
m1
18.0
29.0 m2
m3
26.2
m4
8.8 注：数字表示共分离频率
-
23
二. 线粒体的遗传表现
1. 红色面包霉的生长迟缓突变 2. 啤酒酵母的小菌落突变 3. 啤酒酵母线粒体基因作图
-
24
1. 红色面包酶的生长迟缓突变
正交：poky(♀) ×野生型（♂）→ poky突变型
反交：野生型(♀) 生×活po周ky(期♂) →全为野生型
后来发现，mt﹣型的叶绿体在结合后总是被丢失
（5％共存，最终会分离）
-
20
4. 衣藻叶绿体基因作图
strr mt+ × strs mt﹣ ↓
0.1%后代同时含有strr和 strs （双亲合子体）
紫外线处理mt+ 亲本, 频率可达40—100％， ↓
分析叶绿体基因的分离与重组建立遗传图
一个基因经历细胞质分离，另一紧密连锁的基 因也会随着经历细胞质分离的现象，叫做共分离。
-
17
3. 衣藻的核外基因遗传
▪ 单细胞绿色藻类 ▪ 属于真核生物 ▪ 含一个大的叶绿体 ▪ 含较多的线粒体 ▪ 两种交配型
正接合型mt+ 负接合型mt﹣
-
18
衣藻的生活周期
-
19
衣藻抗链霉素突变有两类：孟德尔方式遗传 细胞质遗传
生化分析表明：
抗性来自叶绿体，只能由mt+亲本传
绿色
花斑
任一 花斑，绿和白
-
12
-
13
？
-
14
-
15
2. 玉米叶片的埃型条纹遗传
表现细胞核遗传
表现细胞质遗传
-
16
核隐性突变基因ij（7染色体上） ↓
细胞质中某些质体改变，不能产生叶绿素 ↓
叶片呈绿白相间的条纹 ↓
表现细胞质遗传特征（不再需要ij基因）
质体具有一定程度的遗传自主性
-
36
草履虫 （二倍体原生动物）
K: 决定细胞质中卡巴粒的增殖 k: 细胞质中卡巴粒不能增殖 卡巴粒: 释放草履虫素
-
37
有性接合
KK×kk→Kk
-
38
自体受精 Aa→AA or aa
-
1
-
2
生物的遗传体系
核基因组——染色体——基因(核DNA)
遗传物质
(染色体基因组)
细胞器基因组——线粒体(mtDNA)
细胞质基因组
叶绿体(cpDNA)
非细胞器基因组——质粒DNA
共生体DNA
-
3
第一节 细胞质遗传的概念和特点
一. 概念
二.
细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规
一 . 锥实螺外壳的旋转方向
右旋
左旋
-
6
右旋
左旋
-
7
旋向取决于受精卵最初 几次卵裂纺锤体的方向
左旋
右旋
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8
▪ 锥实螺旋壳方向的遗传属于核遗传范畴 ▪ 由于受精前母体卵细胞状态决定子代性状 表现的母性影响也称为前定作用
▪ 其孟德尔分离比例（3:1）在F3 代才表现 也称为延迟遗传
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9
二. 面粉蛾的眼色
暂时的母性影响，缺乏A基因，不能制造色素， 随个体发育色素逐渐消耗，成虫时已成为红色。
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10
第三节 叶绿体和线粒体遗传
一. 叶绿体的遗传表现
1. 紫茉莉的花斑叶色遗传 2. 玉米叶片的埃型条纹遗传 3. 衣藻的核外遗传 4. 衣藻叶绿体基因作图
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11
1. 紫茉莉花斑的遗传
亲本枝条
♀卵细胞×♂花粉 后代表型
细胞质小菌落与线粒体有关
⑴ 电子传递系统中的变化
线粒体中负责ATP合成的电子呼吸链失去功能， 不得不依赖于能量产生效率较低的发酵途径。
⑵ 线粒体中蛋白质合成的变化
正常线粒体中有独特的蛋白质合成装置，但细 胞质小菌落没有。
⑶ mtDNA组成的变化
中性小菌落缺乏线粒体DNA,抑制性小菌落 mtDNA的结构、组成均有较大改变
87 aptS barR 27 aptScobR 48 barS cobR
第二抗性基因丢失
120 aptR barS 最高 207/500 18 aptR cobS 最低 45/500 69 barR cobS 中等 117/500
apt
cob
bar
1: 3
第四节 其他细胞质遗传因子
一. 草履虫的放毒型特性 二. 细菌质粒 三. 真核生物的质粒 四. 果蝇体内感染因子对寄主细胞的影响
Poky突变体缺少细胞色素a和b， 但细胞色素c含量超过正常值
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25
2. 啤酒酵母的小菌落突变
生活周期
-
26
1940年，Boris Ephrussi等发现小菌落突变， 从遗传方式上分成三类：
分离型小菌落 中性小菌落 抑制性小菌落
分离型小菌落×大菌落→1/2小菌落子囊孢子 1/2大菌落子囊孢子
中性小菌落×大菌落→全是大菌落子囊孢子 细胞质 抑制性小菌落×大菌落→全是小菌落子囊孢子 小菌落
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抗药性， 在二倍体芽经诱导形成孢子时， 减数分裂产物表现单亲遗传。
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3. 啤酒酵母线粒体基因作图
ⅰ 重组分析 在酵母中，核外分离和重组是在在二倍体胞质
杂合体细胞中形成芽时完成。 分离或重组可在二倍体的培养物中直接检测，
即通过观察此芽诱导成孢子时产生的减数分裂产物 检测 。
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30
RF
=
律,称细胞质遗传。
三. 染色体外遗传 四. 核外遗传
五. 母性遗传(少数例外)
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4
二. 特点
1. 正交、反交遗传表现不同。 F1的表型与母本相同， 后代表型分离不呈孟德尔比例。
2. 连续回交,细胞质基因及其控制的性状仍不消失。
3. 非细胞器基因及其决定的性状遗传类似病毒的转导。
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5
第二节 母性影响
7+1 36+48+7+1
= 6.7%
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31
ⅱ. 丢失分析
利用小菌落诱导时标记基因的丢失来 检测位于mtDNA上的基因的连锁关系。
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32
多个基因同时缺失 的小菌落突变体可 用于基因作图
抗药性来自小菌落
抗药性和决定大菌 落基因一起丢失
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33
比较两个基因一起被保留或丢失的频 率可测知基因的连锁关系：
任何两个基因，一起被保留或丢失的
频率越高，连锁越紧密。
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34
在酵母中一个由多种抗性(aptR barR cobR)的菌系被用来诱导 500个小菌落，其中人一对抗性标记中丢失了一种抗性的小菌落数 列于下表，请利用这些结果画一线粒体基因图。
基因对 apt bar apt cob bar cob
第一抗性基因丢失
共分离频率与基因间的距离成反比
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21
在衣藻的共分离作图中,有四个叶绿体基因m1、m2、m3、 m4。在每对基因都呈杂合状态的胞质杂合体中，基因共分离 的频率如下：
m1
m2
m3
m1 －
m2 29.0 －
－
m3 18.0 10.9
－
m4 18.4 26.2
8.8
画出叶绿体基因的遗传图。
m1
18.0
29.0 m2
m3
26.2
m4
8.8 注：数字表示共分离频率
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二. 线粒体的遗传表现
1. 红色面包霉的生长迟缓突变 2. 啤酒酵母的小菌落突变 3. 啤酒酵母线粒体基因作图
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24
1. 红色面包酶的生长迟缓突变
正交：poky(♀) ×野生型（♂）→ poky突变型
反交：野生型(♀) 生×活po周ky(期♂) →全为野生型
后来发现，mt﹣型的叶绿体在结合后总是被丢失
（5％共存，最终会分离）
-
20
4. 衣藻叶绿体基因作图
strr mt+ × strs mt﹣ ↓
0.1%后代同时含有strr和 strs （双亲合子体）
紫外线处理mt+ 亲本, 频率可达40—100％， ↓
分析叶绿体基因的分离与重组建立遗传图
一个基因经历细胞质分离，另一紧密连锁的基 因也会随着经历细胞质分离的现象，叫做共分离。
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3. 衣藻的核外基因遗传
▪ 单细胞绿色藻类 ▪ 属于真核生物 ▪ 含一个大的叶绿体 ▪ 含较多的线粒体 ▪ 两种交配型
正接合型mt+ 负接合型mt﹣
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衣藻的生活周期
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衣藻抗链霉素突变有两类：孟德尔方式遗传 细胞质遗传
生化分析表明：
抗性来自叶绿体，只能由mt+亲本传
绿色
花斑
任一 花斑，绿和白
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？
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2. 玉米叶片的埃型条纹遗传
表现细胞核遗传
表现细胞质遗传
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核隐性突变基因ij（7染色体上） ↓
细胞质中某些质体改变，不能产生叶绿素 ↓
叶片呈绿白相间的条纹 ↓
表现细胞质遗传特征（不再需要ij基因）
质体具有一定程度的遗传自主性
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草履虫 （二倍体原生动物）
K: 决定细胞质中卡巴粒的增殖 k: 细胞质中卡巴粒不能增殖 卡巴粒: 释放草履虫素
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有性接合
KK×kk→Kk
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自体受精 Aa→AA or aa