最新[生物学]遗传学经典课件 第10章 核外遗传讲学课件

概述
1909年correns在茉莉中发现叶色的不 符合孟德尔规律遗传 1940’在其它生物中发现类似现象，1960’ 证实叶绿体和线粒体中有DNA
细胞质遗传 cytoplasmic inheritance
定义：细胞质中存在的遗传物质，可以 自主复制，通过细胞质由一代传到另一 代。
细胞质遗传的特点
人类线粒体基因组的结构
1981年测序，长16569bp 13个蛋白质编码区、2个rRNA基因和22 个tRNA基因
人类线粒体基因组结构
Cytb
ND6 ND5
D -loop 12S rRNA
16S rRNA ND4
ND4L
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ND1
ND3
CO3
AT Pase6
ND2
AT Pase8
CO2 CO1
线粒体遗传的基础
酵母小菌落是由于缺少呼吸链中的细胞 色素C氧化酶引起的 细胞色素C氧化酶共有7个亚基：
四个亚基由核基因编码 三个亚基由线粒体基因编码 只有核基因和线粒体基因都正常时，才能产
生正常的细胞色素C氧化酶，保证正常的呼 吸作用。
线粒体DNA为双链环状DNA。
酵母菌的杂交
链孢霉的细胞质遗传
无性生殖：裂殖 有性生殖：接合 生殖，交换小核或 自体受精
草履虫放毒型的遗传
放毒型的遗传
有一个品系可以产生草履虫素，对其他品系 有毒害，称为“放毒型”。
放毒型必须有两种因子同时存在：
核基因K，显性 细胞质因子----卡巴粒
基因型为kk的不含卡巴粒的草履虫，为敏感 型。
草履虫放毒型的遗传
[生物学]遗传学经典课件 第10章 核外遗传
母性影响materal effect
定义：正反交结果不同，子代的表型受 到母亲基因型的影响，表型与母亲的基 因型一致的现象。
类型：
短暂的母性影响 持久的母性影响
仍然是核基因决定的性状
持续饰变dauermodification
由环境因素引起 的表型改变，可 以通过母亲的细 胞质而连续传递 多代，逐渐消失。
高温、射线和其他方法可以去除“放毒 型”细胞质中的卡巴粒 敏感型可以通过吞食切碎的“放毒型” 细胞而回复毒性 核基因K是卡巴粒复制所必需的
草履虫放毒型的遗传
果蝇的感染性遗传
C毒O颗2敏粒感。果对蝇CO，2通敏过感，雌在体受遗到传处，理带后有被病 长期麻醉不能恢复原状。 性比雌蝇：某些品系雄性少见“性比失 常”，带有类似于的螺旋体，雄性个体 在胚胎早期就死亡。 都属于细胞质中遗传成分，但受到核基 因的影响
核糖体
大亚基
16S
28S
21S
26S
小亚基
12S
18S
15S
18S
线粒体的双重遗传控制
某些蛋白质由mtDNA编码的，其合成受 到红霉素、氯霉素等抑制 大部分蛋白质由核基因编码，其合成受 到放线菌酮的影响。
线 粒 体 的 双 重 遗 传 控 制
线粒体的复制
酵母线粒体基因组的物理图谱
周长26的环状分子，含84kb 有非编码序列 有内含子：含有将自我剪切出RNA的序 列“RNA剪接”
线粒体中密码子的改变
生物 共同(人、果蝇、酵母) 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
（3）有D环和2个复制起始点 （4）基因间没有间隔，因此每个基因不可
能都有自己的起动子 （5）某些蛋白质的密码子与核基因通用
密码子不同； （6）mtDNA主要编码rRNA和tRNA分子，氧化
呼吸所需要的酶类少部分亚基。
酵母的小菌落突变
酵母菌可以进行有性生殖，与链孢霉类似。 正常菌落能自发形成部分小菌落（1%2%），化学诱变剂能诱导小菌落。 小菌落：细胞生长缓慢，长成很小的菌落。 缺少细胞色素a、b以及细胞色素c氧化酶。 稳定遗传。
正反交结果不同 非孟德尔方式遗传 母亲表型决定后代表型 杂交后代不出现一定比例的分离
紫茉莉的叶绿体遗传
1909年，Carl Corrans首先在紫茉莉中 发现非孟德尔遗传的现象。
子代某些性状仅与母本有相同表现， 是由于控制这些性状的遗传因子存 在于核外的细胞质中，而杂交后所 形成的合子其细胞质几乎全部来自 于雌性配子，雄性配子的贡献往往 只是提供一个核，所提供的细胞质 微不足道。
第十四章 核外遗传
本章学时数：3学时 本章重点：细胞质遗传的特点
概述
核外遗传extranuclear inheritance或细 胞质遗传cytoplasmic inheritance，指 染色体以外的遗传因子所决定的遗传现象。
Inheritance via genes found in cytoplasmic organelles， Extra-chromosomal inheritance controlled by non- nuclear genomes.
核外遗传的分子基础
线粒体遗传及其分子基础
线粒体是细胞内的代谢中心，1963年发 现线粒体具有DNA。 线粒体具有半自主性，其DNA编码rRNA、 tRNA以及蛋白质 线粒体产生呼吸酶和多种酶系，呼吸酶 的缺乏导致生长迟缓，长成“小菌落”。
线粒体基因组
mtDNA的基因组成 (1)闭合环状DNA (2) 基因数目和排列顺序相同
核密码 终止 Arg Ile Ile Arg 终止 终止 Ile Leu Leu 终止 终止
核糖体的差异
表 20-4 人类和酵母线粒体核糖体和细胞质核糖体的大小
成分
人类(HeLa)
mt
cyto
酵母
mt
Cyto
核糖体
60S
74S
75S
80S
大亚基
45S
60S
53S
60S
小亚基
35S
40S
35S
40S
粗糙脉孢霉poky突变遗传
protoperitheca (sexual mating type)
不同基因型的菌丝相互融合，含有两个 核的融合细胞称为异核体。
conidia (asexual mating type)
异核体实验
小菌落
草履虫放毒型的遗传
草履虫的生物学
有三个核，一个大核与营养有关， 二个小核与遗传有关。