第7章核外遗传

用大菌落进行培养，经常产生少数的小菌落-由核基因突变引起。
而用小菌落进行培养，只产生小菌落 。 表现细胞质遗传。 p166
对小菌落进行分析发现小菌落有3种类型: 分离型小菌落: 由核基因突变引起 中性小菌落: 细胞质基因控制.缺乏mtDNA 抑制性小菌落:mtDNA存在缺失和重复双重变异. 由于mtDNA的缺乏, 缺失或变异(突变),影响线粒体的功能,降
第九章 核外遗传
Extranuclear Inheritance
第7章核外遗传
9.1 核外遗传的概念和特点
核外遗传(extranuclear inheritance)：或称细胞质遗传 (cytoplasmic inheritance)，指核内染色体以外的遗 传因子所决定的遗传现象和遗传规律
核基因组或染色体基因组 染色体 基因(核DNA)
又称母性效应,指子代表型不受自身基因型的控制,受母 亲基因型的影响,其表型同母亲相同的现象.
与核外遗传十分相似，但它并非由细胞质基因决定，而 是核基因产物在卵细胞中积累所决定，因此不属于核外 遗传的范畴
细胞质遗传决定的性状在遗传过程中通常表现出连续性 \稳定性\不分离,并且后代的表型总和母亲一样的特点. 受母性影响的性状,虽然正反交结果不一样,子代的表型 同母亲一样,但是它是由核基因控制的性状,终久会表现 出Mendel遗传的特点.短暂的母性影响,只能影响子代早 期生长发育,最终还要表现出核基因控制性状的特点;而 持久的母性影响会影响个体整个世代的表型,但在随后 的世代中,还是会出现Mendel的分离.
短暂的母性影响 欧洲麦粉蛾: 野生型: 幼虫皮肤红色, 成虫复眼为深褐色
突变型: 幼虫皮肤无色, 成虫复眼为红色 野生型与突变型杂交:
Wild type皮肤红色, 成虫复眼为深褐色AA X mutant type幼虫皮肤无色, 成虫复眼为红色aa
正\反交: F1 皮肤有色, 成虫复眼为深褐色Aa 表明皮肤有色, 成虫复眼深褐色为显性—核基因控制
低细胞代谢,形成小菌落。
小菌落突变型缺少细胞色素a、b以及细胞色素c 氧化 酶，在碳水化合物代谢中不能利用氧气，必须从发酵中 获得能量才能进行生长。表现生长缓慢，形成很小的菌 落。
1.核外遗传的特点
➢ 遗传方式是非孟德尔式的；杂交后代一般不表现一定比例 的分离
➢ 正交和反交的遗传表现不同；F1通常只表现母本的性状 ➢ 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 ➢ 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。即可传递给其它细胞．
遗传 物质
细胞质 基因组
各种细胞 器基因组
非细胞器 基因组
线粒体基因组 (mitochrondrial DNA) 叶绿体基因组 (chloroplast DNA) 动粒基因组 (kinto DNA) 中心粒基因组 (centro DNA) 膜体系基因组 (membrane DNA)
细胞共生体基因组 (symbiont DNA) 细胞质粒基因组 (plasmid DNA)
红色面包霉 poky 突变型的遗传由线立体控制
酵母小菌落 (petite) 突变型的遗传
小菌落突变型 (petite)
B. Ephrussi, 1949
啤酒酵母可以进行无性繁殖,也可以通过不同交配型 的单倍体细胞融合进行有性繁殖,两种不同交配型A和a由 一对等位基因控制(A/a). 两个不同交配型细胞融合后,经 减数分裂产生4个单倍体子囊胞子,这些子囊胞子分离后能 单独培养作遗传分析. B. Ephrussi, 1949法国学者发现, 在无性繁殖的酵母群体中,绝大部分细胞所形成的菌落大 小相近,但有1%-2%菌落的直径只有正常菌落的1/3-1/2的 大小, 称之为小菌落.小菌落内的细胞培养再形成的菌落仍 为小菌落,说明小菌落能稳定遗传.
细胞分裂时细胞器的分配:在对称的细胞分裂中，细胞器在子 细胞间的分配基本是均等的，如绝大多数有丝分裂和雄性减数 分裂;在不对称的细胞分裂中，细胞器在子细胞间的分配不均 等，如早期胚胎发育时的有丝分裂、女性减数分裂
核外遗传的特点
受 精: 精卵细胞融合后,精子中段和尾部不久退化 和被吸收。
9.2 母性影响 (maternal effect)
♀aa X Aa ♂
1/2 Aa
幼虫皮肤有色, 成虫复眼褐色眼
1/2 aa
幼虫皮肤无色, 成虫复眼红色
核基因控制
♀Aa X aa♂
幼虫皮肤均为有色,只表现出母亲的
1/2 Aa
幼虫有色, 成虫褐色眼
1/2 aa 性状,到成虫阶段眼色还是出现红色 幼虫有色, 和褐色1:1的分离
成虫红色眼
经分析突变型个体出现缺乏犬尿素,而犬尿素是合成色素的前 体物质,因此色素的合成代谢受阻. 以Aa个体为母本,其受精卵 中存有足量的犬尿素,子代个体的基因型无论是Aa还是aa,幼虫 阶段均能以卵细胞传递下来的犬尿素合成色素.到成虫阶段, aa 个体犬尿素用完,色素不能合成,眼色又表现为突变型的红色,基 因型Aa个体仍为野生型表型.由此可以看到母性影响是通过卵 细胞传递母体的基因产物,这些物质是作为子代个体发育所需 要的代谢中间产物,它们存在与否将影响子代的表型,母体基因 产物一旦消耗完毕,其影响就结束,因此它只能影响子代早期发 育阶段的表型.
➢ 具有细胞质异质性与细胞质的分离和重组．同一细胞内含 有不同基因型细胞器（如线立体或叶绿体）的现象称为细 胞质异质性．这类细胞在分裂过程中，细胞器无规则地随 机分离，子代细胞获得不同基因型细胞器，或获得不同基 因型细胞器的比例发生改变，导致细胞或个体间的表型差 异，这种不同基因型细胞器的分配过程称为细胞质分离和 重组（cytoplasmic segregation and recombination , CSAR ）
持久的母性影响
杂交试验
F2全为右 旋与细胞 质遗传相 违背
纺锤体方向由受精 前母体基因型决定
9.3 线粒ห้องสมุดไป่ตู้遗传
9.3.1 线粒体遗传的表现
红色面包霉 poky 突变型的遗传
原子囊果：含细胞质和细胞核，相当于卵细胞 分生孢子：不含细胞质，在受精中提供细胞核，相当于精子
Poky突变型(缓慢生长突变型) 1952, Mary Mitchell