第十一章核外遺傳細胞質(zhì)

1、20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 第十一章 核外遺傳（細胞質(zhì)遺傳） 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 第一節(jié) 細胞質(zhì)遺傳的特點 v一、細胞質(zhì)遺傳的概念：一、細胞質(zhì)遺傳的概念： 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v細胞質(zhì)遺傳：細胞質(zhì)遺傳： 由胞質(zhì)遺傳物質(zhì)引起的遺傳現(xiàn)由胞質(zhì)遺傳物質(zhì)引起的遺傳現(xiàn) 象象(又稱非染色體遺傳、非孟德爾遺傳、染色又稱非染色體遺傳、非孟德爾遺傳、染色 體外遺傳、核外遺傳、母性遺傳體外遺傳、核外遺傳、母性遺傳)。 v細胞質(zhì)基因組：所有細胞器和細胞質(zhì)顆粒中遺細胞

2、質(zhì)基因組：所有細胞器和細胞質(zhì)顆粒中遺 傳物質(zhì)的統(tǒng)稱。傳物質(zhì)的統(tǒng)稱。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v二、細胞質(zhì)遺傳的特點二、細胞質(zhì)遺傳的特點 v1特點：特點： .正交和反交的遺傳表現(xiàn)不同。正交和反交的遺傳表現(xiàn)不同。 核遺傳：表現(xiàn)相同，其遺傳物質(zhì)由雌核和雄核共同提供；核遺傳：表現(xiàn)相同，其遺傳物質(zhì)由雌核和雄核共同提供； 質(zhì)遺傳：表現(xiàn)不同，某些性狀表現(xiàn)于母本時才能遺傳給子質(zhì)遺傳：表現(xiàn)不同，某些性狀表現(xiàn)于母本時才能遺傳給子 代，故又稱母性遺傳。代，故又稱母性遺傳。 .連續(xù)回交，母本核基因可被全部置換掉，但由母本細胞連續(xù)回交，母本核基因可被全部置換掉，但由母本

3、細胞 質(zhì)基因所控制的性狀仍不會消失；質(zhì)基因所控制的性狀仍不會消失； .由細胞質(zhì)中的附加體或共生體決定的性狀，其表現(xiàn)往往由細胞質(zhì)中的附加體或共生體決定的性狀，其表現(xiàn)往往 類似病毒的轉(zhuǎn)導或感染，即可傳遞給其它細胞。類似病毒的轉(zhuǎn)導或感染，即可傳遞給其它細胞。 .基因定位困難：遺傳方式是非孟德爾遺傳，雜交后代不基因定位困難：遺傳方式是非孟德爾遺傳，雜交后代不 表現(xiàn)有比例的分離。帶有胞質(zhì)基因的細胞器在細胞分裂時分配表現(xiàn)有比例的分離。帶有胞質(zhì)基因的細胞器在細胞分裂時分配 是不均勻的是不均勻的 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1

4、）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v2.母性遺傳：母性遺傳： 真核生物有性過程：真核生物有性過程： 卵細胞：有細胞核、大量的細胞質(zhì)和細胞器。卵細胞：有細胞核、大量的細胞質(zhì)和細胞器。 能為子代提供核基因和全部或絕大部分胞能為子代提供核基因和全部或絕大部分胞 質(zhì)基因。質(zhì)基因。 精細胞：只有細胞核，細胞質(zhì)或細胞器極少精細胞：只有細胞核，細胞質(zhì)或細胞器極少 或沒有?；驔]有。 只能提供其核基因，不能或極少提供胞質(zhì)只能提供其核基因，不能或極少提供胞質(zhì) 基因?；颉?一切受細胞質(zhì)基因所決定的性狀，其遺傳一切受細胞質(zhì)基因所決定的性狀，其

5、遺傳 信息一般只能通過卵細胞傳給子代，而不能通過信息一般只能通過卵細胞傳給子代，而不能通過 精細胞遺傳給子代。精細胞遺傳給子代。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v三、細胞質(zhì)基因與核基因的異同：三、細胞質(zhì)基因與核基因的異同： 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 （二）區(qū)別： 細胞質(zhì)基因 核基因 1條環(huán)狀DNA、正反交不一樣 多條線狀DNA、正反交一樣 裸露、無5-mC 與組蛋白結(jié)合、25% 5- mC DNA含量少（2-10）10-15 多

6、G C少 多 除葉綠體基因外多不均等分配 均等分配 突變頻率大 突變頻率較小 基因通過雌雌配子傳遞 通過雌雄配雌雄配子傳遞 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v四、四、細胞質(zhì)基因遺傳的性質(zhì)細胞質(zhì)基因遺傳的性質(zhì) 性質(zhì)：細胞質(zhì)遺傳性質(zhì)：細胞質(zhì)遺傳/核外遺傳核外遺傳/非孟德爾式遺傳。非孟德爾式遺傳。 v五、細胞質(zhì)基因和細胞核基因之間的關(guān)系五、細胞質(zhì)基因和細胞核基因之間的關(guān)系 v核基因的表達必須通過細胞質(zhì)來實現(xiàn)；核基因的表達必須通過細胞質(zhì)來實現(xiàn)； v葉綠體基因、線粒體基因和核基因可相互轉(zhuǎn)移；葉綠體基因、線粒體基因和核基因可相互轉(zhuǎn)移； v細胞質(zhì)基因和核基因可共同編

7、碼某些功能蛋白；細胞質(zhì)基因和核基因可共同編碼某些功能蛋白； v細胞質(zhì)基因可獨立控制性狀發(fā)育，也可與核基因細胞質(zhì)基因可獨立控制性狀發(fā)育，也可與核基因 共同作用；共同作用； v二者相互調(diào)節(jié)，以核基因為主共同建造細胞器；二者相互調(diào)節(jié)，以核基因為主共同建造細胞器； v核基因保證了細胞質(zhì)基因的延續(xù)。核基因保證了細胞質(zhì)基因的延續(xù)。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 第二節(jié) 母性影響 v一、母性影響的概念一、母性影響的概念 母性影響：母性基因型基因型決定了子代表型的現(xiàn)象。 由核基因的產(chǎn)物積累在卵細胞中的物質(zhì)所引起核基因的產(chǎn)物積累在卵細胞中的物質(zhì)所引起。 母性影響不屬于

8、胞質(zhì)遺傳母性影響不屬于胞質(zhì)遺傳的范疇。的范疇。 v二、母性影響的特點：二、母性影響的特點： 下一代表現(xiàn)型受上一代母體基因的影響下一代表現(xiàn)型受上一代母體基因的影響 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 (一一)、短暫的母性影響短暫的母性影響個體發(fā)育的幼齡期個體發(fā)育的幼齡期 例：歐洲麥粉蛾幼蟲皮色的遺傳例：歐洲麥粉蛾幼蟲皮色的遺傳 野生型野生型AA的幼蟲皮膚是有色的，成的幼蟲皮膚是有色的，成 蟲復眼深褐色。這種色素是由犬尿素形成，蟲復眼深褐色。這種色素是由犬尿素形成， 一對基因控制。突變型一對基因控制。突變型aa缺乏犬尿素，幼缺乏犬尿素，幼 蟲無色，成蟲復眼紅色

9、。蟲無色，成蟲復眼紅色。 AA與與aa雜交，雜交， 正反交子一代都是有色的。子一代個體正反交子一代都是有色的。子一代個體 （Aa）與無色個體（）與無色個體（aa）測交，這時性）測交，這時性 別就會影響后代的表型。別就會影響后代的表型。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v現(xiàn)象說明：現(xiàn)象說明： 精子不帶有細胞質(zhì)，而卵里含有大量的細精子不帶有細胞質(zhì)，而卵里含有大量的細 胞質(zhì)，當胞質(zhì)，當Aa母蛾形成的母蛾形成的A卵或卵或a卵，細胞卵，細胞 質(zhì)中都容納了足量的犬尿素，所以后代中質(zhì)中都容納了

10、足量的犬尿素，所以后代中 aa幼蟲的皮膚也是有色的，但這種母性影幼蟲的皮膚也是有色的，但這種母性影 響是暫時的，因為響是暫時的，因為aa個體缺乏個體缺乏A基因，不基因，不 能自己制造色素，隨著個體的發(fā)育，色素能自己制造色素，隨著個體的發(fā)育，色素 逐漸消耗，到成蟲時復眼已成為紅色了。逐漸消耗，到成蟲時復眼已成為紅色了。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v由上可見：母性影響通過母體細胞質(zhì)起由上可見：母性影響通過母體細胞質(zhì)起 作用，但仍是核基因的遺傳，因為母體作用，但仍是核基因的遺傳，因為母體 細胞質(zhì)中的色素物質(zhì)是由其基因型決定細胞質(zhì)中的色素物質(zhì)是由其基因型

11、決定 的。的。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 (二二)、持久的母性影響、持久的母性影響個體發(fā)育終生個體發(fā)育終生 例：例：椎實螺的外殼旋轉(zhuǎn)方向的遺傳。椎實螺的外殼旋轉(zhuǎn)方向的遺傳。 椎實螺、同體，個體能同時產(chǎn)生卵椎實螺、同體，個體能同時產(chǎn)生卵 子和精子，可自體受精，混養(yǎng)為異體受精子和精子，可自體受精，混養(yǎng)為異體受精 繁殖。外殼的旋轉(zhuǎn)方向有繁殖。外殼的旋轉(zhuǎn)方向有左旋和右旋左旋和右旋之分，之分， 屬于一對相對性狀。屬于一對相對性狀。 雜交試驗：雜交試驗： 1.1.過程：過程：正反交正反交F1F1旋轉(zhuǎn)方向都與各自母本旋轉(zhuǎn)方向都與各自母本 相似，即右旋或左旋，相

12、似，即右旋或左旋，F(xiàn)2F2均為右旋，均為右旋，F(xiàn)3 F3 才出現(xiàn)右旋和左旋的分離。才出現(xiàn)右旋和左旋的分離。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v F1的旋轉(zhuǎn)方向同母本一致的旋轉(zhuǎn)方向同母本一致 v 如果試驗只進行到如果試驗只進行到F1，很可能被誤認，很可能被誤認 為細胞質(zhì)遺傳。為細胞質(zhì)遺傳。 v2.原因：椎實螺外殼旋轉(zhuǎn)方向是由受精卵分裂原因：椎實螺外殼旋轉(zhuǎn)方向是由受精卵分裂 時紡錘體分裂方向決定的，并由受精前的

13、母體時紡錘體分裂方向決定的，并由受精前的母體 基因型決定?；蛐蜎Q定。 右旋右旋受精卵紡錘體向中線右側(cè)分裂；受精卵紡錘體向中線右側(cè)分裂； 左旋左旋受精卵紡錘體向中線左側(cè)分裂。受精卵紡錘體向中線左側(cè)分裂。 母體基因型受精卵紡錘體分裂方向決定母體基因型受精卵紡錘體分裂方向決定 椎實螺外殼旋轉(zhuǎn)方向椎實螺外殼旋轉(zhuǎn)方向 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 3.3.前定作用或延遲遺傳：由受精前母體卵細胞基前定作用或延遲遺傳：由受精前母體卵細胞基 因型決定子代性狀表現(xiàn)的母性影響。因型決定子代性狀表現(xiàn)的母性影響。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮

14、北煤炭師范學院 第三節(jié)葉綠體遺傳第三節(jié)葉綠體遺傳 葉綠體DNA及其表達典型的原核性質(zhì) v一、葉綠體遺傳的表現(xiàn)：一、葉綠體遺傳的表現(xiàn)： v1.紫茉莉花斑性狀紫茉莉花斑性狀 遺傳：遺傳： v 紫茉莉花斑植株：紫茉莉花斑植株： 著生綠色、白色和花斑著生綠色、白色和花斑 三種枝條，且白色和綠三種枝條，且白色和綠 色組織間有明顯的界限色組織間有明顯的界限 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 提供花粉的枝條提供花粉的枝條 接受花粉的枝條接受花粉的枝條 雜種植株的表現(xiàn)雜種植株的表現(xiàn) 白色、綠色、花斑白色、綠色、花斑 白色、綠色、花斑白色、綠色、花斑 白色、綠色、花斑白色

15、、綠色、花斑 白色白色 綠色綠色 花斑花斑 均為白色均為白色 均為綠色均為綠色 白色、綠色、花斑白色、綠色、花斑 （但不成比例）（但不成比例） (1).(1).柯倫斯雜交 柯倫斯雜交 試驗：試驗： 雜種植株所表現(xiàn)的性狀完全由母本枝條所決定，雜種植株所表現(xiàn)的性狀完全由母本枝條所決定， 與提供花粉的父本枝條無關(guān)。與提供花粉的父本枝條無關(guān)。 控制紫茉莉花斑性狀的遺傳物質(zhì)是通過母控制紫茉莉花斑性狀的遺傳物質(zhì)是通過母 本傳遞的。本傳遞的。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（

16、1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v(2).原因：原因： 花粉中精細胞內(nèi)不含質(zhì)體，上述三種分別發(fā)育的卵細花粉中精細胞內(nèi)不含質(zhì)體，上述三種分別發(fā)育的卵細 胞無論接受何種花粉，其子代只能與提供卵細胞的母胞無論接受何種花粉，其子代只能與提供卵細胞的母 本相似，分別發(fā)育成正常綠株、白化株、花斑株。本相似，分別發(fā)育成正常綠株、白化株、花斑株。 花斑現(xiàn)象：天竺葵、月見草、衛(wèi)矛、煙草等花斑現(xiàn)象：天竺葵、月見草、衛(wèi)矛、煙草等2020多多 種植物中發(fā)現(xiàn)。種植物中發(fā)現(xiàn)。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v2、衣藻的葉綠體遺傳、衣藻的葉綠體遺傳 v營養(yǎng)

17、細胞：營養(yǎng)細胞：1個單倍體核，個單倍體核，1個葉綠體和約個葉綠體和約20個線個線 粒體，一般無性繁殖，有時接合生殖。粒體，一般無性繁殖，有時接合生殖。 mt+( n) 正接合型正接合型 減數(shù)分裂減數(shù)分裂 2mt+ mt- ( n) 負接合型負接合型 2 mt- 即核基因總是按 即核基因總是按1：1的分離的分離 。 但影響光合作用能力的基因和某些抗性基因則都表但影響光合作用能力的基因和某些抗性基因則都表 現(xiàn)為母性遺傳（細胞質(zhì)遺傳）?，F(xiàn)為母性遺傳（細胞質(zhì)遺傳）。 合子（合子（2 2 n n ） 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 衣藻抗鏈霉素的遺傳 P Str

18、r Strs sm-2 mt+ mt- F1 Strr Strr Strr Strr 2sm-2 mt+ : 2sm-2 mt- F1無無Strr培養(yǎng)多代培養(yǎng)多代 Strr Strr Strr Strr 2sm-2 mt+ : 2sm-2 mt- 不出現(xiàn)不出現(xiàn)Strs P Strs Strr mt+ sm-2 mt- F1 Strs Strs Strs Strs 2 mt+ : 2mt- F1繼續(xù)用繼續(xù)用sm-2 mt-回交仍是回交仍是Strs Strs Strs Strs Strs 2mt+ : mt- 不出現(xiàn)不出現(xiàn)Strt 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師

19、范學院 v原因：原因：1972年年R.Sager等用等用15N標記的一種交配標記的一種交配 型的型的DNA，用此配子同其他含，用此配子同其他含14N的配子交配的配子交配6h 發(fā)現(xiàn)，若含發(fā)現(xiàn)，若含15N的配子是的配子是mt-，則合子中的葉綠體，則合子中的葉綠體 DNA只含只含14N ；若含；若含15N的配子是的配子是mt+，則合子中，則合子中 的葉綠體的葉綠體DNA只含只含15N 。從而表明，只有從。從而表明，只有從mt+ 親本來是葉綠體親本來是葉綠體DNA傳遞下來，而從傳遞下來，而從mt-親本來親本來 的葉綠體的葉綠體DNA則丟失了。則丟失了。 v從從mt-親本來的葉綠體親本來的葉綠體DNA為

20、何丟失？為何丟失？ v可能是可能是mt+細胞中存在著限制細胞中存在著限制-修飾酶系統(tǒng)，使修飾酶系統(tǒng)，使 來自來自mt-的葉綠體的葉綠體DNA被降解所致。被降解所致。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 3、玉米條紋葉的遺傳玉米條紋葉的遺傳 v細胞質(zhì)基因遺傳的獨細胞質(zhì)基因遺傳的獨 立性是相對的，有些立性是相對的，有些 性狀的變異是由質(zhì)性狀的變異是由質(zhì)- 核基因共同作用下發(fā)核基因共同作用下發(fā) 生的。生的。 v玉米細胞核內(nèi)第玉米細胞核內(nèi)第7染染 色體上有一個控制白色體上有一個控制白 色條紋色條紋(iojap)的基因的基因 ij，純合，純合ijij株葉片表株葉片表

21、 現(xiàn)為白色和綠色相間現(xiàn)為白色和綠色相間 的條紋的條紋 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v正交試驗：正交試驗： P綠色綠色 條紋條紋 IjIjijij F1全部綠色全部綠色(Ijij) F2 綠色綠色(IjIj)綠色綠色(Ijij)條紋條紋(ijij) 3 1（純合時（純合時ij核基核基 因使胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)體突變）因使胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)體突變） 3 1表明綠色和非綠色為一對基因的差別。表明綠色和非綠色為一對基因的差別。 v這個由隱性核基因所造成的質(zhì)體變異具有不可逆的性這個由隱性核基因所造成的質(zhì)體變異具有不可逆的性 質(zhì)，質(zhì)體變異一經(jīng)發(fā)生，便能以細胞質(zhì)遺傳的方式而質(zhì)，質(zhì)體變

22、異一經(jīng)發(fā)生，便能以細胞質(zhì)遺傳的方式而 穩(wěn)定傳遞。穩(wěn)定傳遞。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v反交試驗：反交試驗： P條紋條紋綠色綠色 ijij IjIj F1 綠色白化條紋綠色白化條紋 IjijIjijIjij 條紋條紋綠色綠色 IjijIjIj 連續(xù)回交連續(xù)回交 綠色綠色 條紋條紋 白化白化 綠色綠色 條紋條紋 白化白化 IjIjIjIjIjIjIjijIjijIjij （綠色、條紋、白化三類植株無比例）（綠色、條紋、白化三類植株無比例） 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v可見：條斑一旦在純合體雌性植株中出

23、可見：條斑一旦在純合體雌性植株中出 現(xiàn)，就可以通過母體遺傳下去，即使在現(xiàn)，就可以通過母體遺傳下去，即使在 細胞核基因存在時，也不能把由原來基細胞核基因存在時，也不能把由原來基 因效應所造成的葉綠體因效應所造成的葉綠體DNA中的突變中的突變 “矯正矯正”過來。過來。 v說明：葉綠體在遺傳上有其自主性，葉說明：葉綠體在遺傳上有其自主性，葉 綠體受到細胞核基因突變效應的影響可綠體受到細胞核基因突變效應的影響可 以發(fā)生改變。以發(fā)生改變。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v二、葉綠體遺傳的分子基礎二、葉綠體遺傳的分子基礎 、葉綠體、葉綠體DNA的分子特點的分子特

24、點: .ct DNA與細菌與細菌DNA相似，裸露的相似，裸露的DNA； .閉合雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)；閉合雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)； .多拷貝：高等植物每個葉綠體中有多拷貝：高等植物每個葉綠體中有30 60個個DNA，整個細胞約有幾千個，整個細胞約有幾千個DNA分子；藻分子；藻 類中，葉綠體中有幾十至上百個類中，葉綠體中有幾十至上百個DNA分子，整分子，整 個細胞中約有上千個個細胞中約有上千個DNA分子。分子。 .單細胞藻類中單細胞藻類中GC含量較核含量較核DNA小，高小，高 等植物差異不明顯；等植物差異不明顯； .一般藻類一般藻類ctDNA的浮力密度輕于核的浮力密度輕于核DNA， 而高等植物兩者的差異較小。而高等

25、植物兩者的差異較小。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v、葉綠體基因組的構(gòu)成：、葉綠體基因組的構(gòu)成： 1、低等植物的葉綠體基因組：、低等植物的葉綠體基因組： . ct DNA僅能編碼葉綠體本身結(jié)構(gòu)僅能編碼葉綠體本身結(jié)構(gòu) 和組成的一部分物質(zhì)；和組成的一部分物質(zhì)； 如各種如各種RNA、核糖體（、核糖體（70S）蛋白質(zhì)、）蛋白質(zhì)、 光合作用膜蛋白和光合作用膜蛋白和RuBp羧化酶羧化酶 8個大亞個大亞 基?；?。 . 特性：與抗藥性、溫度敏感性和特性：與抗藥性、溫度敏感性和 某些營養(yǎng)缺陷有關(guān)。某些營養(yǎng)缺陷有關(guān)。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（

26、1） 淮北煤炭師范學院 v2. 高等植物的葉綠體基因組：高等植物的葉綠體基因組： .多數(shù)高等植物的多數(shù)高等植物的ct DNA大約為大約為150 kbp：煙草：煙草ct DNA為為155844bp、水稻、水稻ct DNA 為為134525bp。 .ctDNA能編碼能編碼126個蛋白質(zhì)：個蛋白質(zhì)：12%序列序列 是專為葉綠體的組成進行編碼；是專為葉綠體的組成進行編碼； .葉綠體的半自主性：有一套完整的復制、葉綠體的半自主性：有一套完整的復制、 轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)，但又與核基因組緊密聯(lián)系。轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)，但又與核基因組緊密聯(lián)系。 * 如葉綠體中如葉綠體中RuBp羧化酶的生物合成羧化酶的生物合成 8個個

27、大亞基（由葉綠體基因組編碼）大亞基（由葉綠體基因組編碼）+8個小亞基個小亞基 （由核基因組編碼）。（由核基因組編碼）。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v、葉綠體內(nèi)遺傳信息的復制、轉(zhuǎn)錄和翻、葉綠體內(nèi)遺傳信息的復制、轉(zhuǎn)錄和翻 譯系統(tǒng)譯系統(tǒng): 1.ctDNA與核與核DNA復制相互獨立，但都是半保復制相互獨立，但都是半保 留復制方式；留復制方式； 2.葉綠體核糖體為葉綠體核糖體為70S、而細胞質(zhì)中核糖體為、而細胞質(zhì)中核糖體為 80S； 3.葉綠體中核糖體的葉綠體中核糖體的rRNA堿基成分與細堿基成分與細 胞質(zhì)和原核生物中胞質(zhì)和原核生物中rRNA不同。不同。

28、4.葉綠體中蛋白質(zhì)合成需要的葉綠體中蛋白質(zhì)合成需要的20種氨基酸載體種氨基酸載體 tRNA分別由核分別由核DNA和和ct DNA共同編碼。共同編碼。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 第四節(jié) 線粒體的遺傳 v一、線粒體遺傳的表現(xiàn)：一、線粒體遺傳的表現(xiàn)： 、紅色面包霉緩慢生長突變型的遺傳：、紅色面包霉緩慢生長突變型的遺傳： 兩種接合型均可產(chǎn)生原子囊果兩種接合型均可產(chǎn)生原子囊果(卵細胞卵細胞)和分生和分生 孢子（精細胞）。孢子（精細胞）。 、 緩慢生長突變型：在正常繁殖條件下能穩(wěn)緩慢生長突變型：在正常繁殖條件下能穩(wěn) 定地遺傳下去，經(jīng)過多次接種移植、其遺傳方定

29、地遺傳下去，經(jīng)過多次接種移植、其遺傳方 式和表現(xiàn)型都不會改變。式和表現(xiàn)型都不會改變。 、 試驗：緩慢生長特性只能通過母本傳遞給試驗：緩慢生長特性只能通過母本傳遞給 后代后代(其核遺傳正常，呈其核遺傳正常，呈1 1分離分離)。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 .分析：緩慢生長突變型在幼嫩培養(yǎng)階段時無細分析：緩慢生長突變型在幼嫩培養(yǎng)階段時無細 胞色素氧化酶，酶是正常代謝所必需的。胞色素氧化酶，酶是正常代謝所必需的。 由于細胞色素氧化酶的產(chǎn)生與線粒體有關(guān)，由于細胞色素氧化酶的產(chǎn)生與線粒

30、體有關(guān)， 且觀察到緩慢生長突變型中的線粒體結(jié)構(gòu)不正常。且觀察到緩慢生長突變型中的線粒體結(jié)構(gòu)不正常。 有關(guān)基因存在于線粒體之中，由母本傳遞。有關(guān)基因存在于線粒體之中，由母本傳遞。 v、酵母小菌落的遺傳：、酵母小菌落的遺傳： 小菌落酵母細胞缺少細胞色素小菌落酵母細胞缺少細胞色素 a和和 b、細胞色素氧、細胞色素氧 化酶化酶 不能有氧呼吸不能有氧呼吸 不能有效利用有機物不能有效利用有機物 產(chǎn)生小菌落（細胞質(zhì)小菌落）產(chǎn)生小菌落（細胞質(zhì)小菌落） 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v酵母小菌落

31、的形成不僅與線粒體缺失有關(guān)，還和某酵母小菌落的形成不僅與線粒體缺失有關(guān)，還和某 些核基因的突變有關(guān)，酵母小菌落實際是核些核基因的突變有關(guān)，酵母小菌落實際是核-質(zhì)互質(zhì)互 作的結(jié)果，當核基因和線粒體基因均正常時，可合作的結(jié)果，當核基因和線粒體基因均正常時，可合 成各種呼吸酶，表現(xiàn)為正常菌落，其一突變?yōu)椴徽筛鞣N呼吸酶，表現(xiàn)為正常菌落，其一突變?yōu)椴徽?常時，均不能合成呼吸酶，表現(xiàn)為小菌落。常時，均不能合成呼吸酶，表現(xiàn)為小菌落。 細胞質(zhì)小菌落（營養(yǎng)小菌落或中性小菌落）細胞質(zhì)小菌落（營養(yǎng)小菌落或中性小菌落） 小菌落小菌落 抑制性小菌落抑制性小菌落 遺傳上分離的小菌落（遺傳上分離的小菌落（分離型的小菌落分

32、離型的小菌落） 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v二、線粒體的分子遺傳：二、線粒體的分子遺傳： 、線粒體、線粒體DNA分子特點：分子特點： mtDNA(如人類的線粒體如人類的線粒體)與核與核DNA的區(qū)別：的區(qū)別： . mt DNA無重復序列；無重復序列； . mt DNA 的浮力密度比較低；的浮力密度比較低； . mt DNA的的G、C含量比含量比A、T少，如酵少，如酵 母母mtDNA的的GC含量為含量為21%； . mt DNA兩條單鏈的密度不同，分別為兩條單鏈的密度不同，分別為 重鏈重鏈(H)和輕鏈和輕鏈(L)； . mt DNA非常小，僅為核非常

33、小，僅為核DNA十萬分之十萬分之 一。一。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v、線粒體基因組的構(gòu)成：、線粒體基因組的構(gòu)成： * 1981年年Kanderson最早測出人的最早測出人的mt DNA 全序列為全序列為16569bp。 * 人、鼠、牛的人、鼠、牛的mtDAN全序列中測出：全序列中測出：2個個 rRNA基因、基因、22個個tRNA基因、基因、13個蛋白質(zhì)基因個蛋白質(zhì)基因 等；等； 人、鼠和牛的人、鼠和牛的mtDNA分別有分別有16569bp、 16275bp和和16338bp。 1984年，年，Lonsdale測出玉米測出玉米mt DNA： *

34、 含有含有570kbp； * 并存在多個重復序列（主要有并存在多個重復序列（主要有6種）；種）； * rRNA基因、基因、tRNA基因和細胞色素基因和細胞色素C 氧化氧化 酶基因均已定位。酶基因均已定位。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v、線粒體遺傳信息的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)：、線粒體遺傳信息的復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)： .復制方式為半保留復制，由線粒體復制方式為半保留復制，由線粒體DNA聚合酶聚合酶 完成。完成。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v.有自身的核糖體，且不同的生物差異大：有自身的核糖體，且不同的生

35、物差異大： 人的人的Hela細胞線粒體核糖體為細胞線粒體核糖體為60S，由，由 45S和和35S兩個亞基組成，而細胞質(zhì)核糖體為兩個亞基組成，而細胞質(zhì)核糖體為 74S； 酵母核糖體酵母核糖體(75S)和各種和各種RNA(rRNA、 tRNA和和mRNA)，而細胞質(zhì)核糖體為，而細胞質(zhì)核糖體為80S。 v.線粒體的密碼子與核基因密碼子有差異：線粒體的密碼子與核基因密碼子有差異： 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v.半自主性的細胞器：半自主性的細胞器： 線粒體內(nèi)線粒體內(nèi)100多種蛋白質(zhì)中，約有多種蛋白質(zhì)中，約有10種是線種是線 粒體本身合成的，包括細胞色素氧化

36、酶亞基、粒體本身合成的，包括細胞色素氧化酶亞基、4 種種ATP酶亞基和酶亞基和1種細胞色素種細胞色素b亞基。亞基。 線粒體的蛋白是由線粒體本身和核基因線粒體的蛋白是由線粒體本身和核基因 共同編碼的，是一種半自主性的細胞器。共同編碼的，是一種半自主性的細胞器。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 第五節(jié) 細胞內(nèi)敏感性物質(zhì)的遺傳 v一、共生體的遺傳：一、共生體的遺傳： 、共生體（、共生體（symbionts）：不是細胞生）：不是細胞生 存所必需的組成部分，僅以某種共生的形式存存所必需的組成部分，僅以某種共生的形式存 在于細胞之中。能夠自我復制，或者在核基因在于

37、細胞之中。能夠自我復制，或者在核基因 組作用下進行復制；對寄主表現(xiàn)產(chǎn)生影響，類組作用下進行復制；對寄主表現(xiàn)產(chǎn)生影響，類 似細胞質(zhì)遺傳的效應。似細胞質(zhì)遺傳的效應。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v、草履蟲放毒型的遺傳、草履蟲放毒型的遺傳: 1.結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 草履蟲草履蟲(Paramecium aurelia)是一種常見是一種常見 的原生動物，種類很多。的原生動物，種類很多。 大核大核(1個個)，主要負責營養(yǎng)；，主要負責營養(yǎng)； 小核小核(12個個)，主要負責遺傳。，主要負責遺傳。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院

38、v2.繁殖：繁殖： .無性生殖：一個個體經(jīng)有絲分裂成兩個個體。無性生殖：一個個體經(jīng)有絲分裂成兩個個體。 .有性生殖（接合生殖）：有性生殖（接合生殖）： .AA和和aa二倍體接合；二倍體接合； .大核開始解體，小核經(jīng)減數(shù)分裂大核開始解體，小核經(jīng)減數(shù)分裂 8個小核；個小核； .每一個體中有每一個體中有7個小核解體，留下小核，再經(jīng)一個小核解體，留下小核，再經(jīng)一 次分裂。次分裂。 .兩個體互換兩個體互換1個小核，并與未交換小核合并；個小核，并與未交換小核合并； .小核合并小核合并 二倍體，基因型為二倍體，基因型為Aa； .大核已完全解體，小核又經(jīng)兩次有絲分裂大核已完全解體，小核又經(jīng)兩次有絲分裂 兩個兩

39、個 個體分開個體分開 接合完成；接合完成； .每一個體中的兩個小核發(fā)育成兩大核；每一個體中的兩個小核發(fā)育成兩大核； .小核再經(jīng)一次有絲分裂，兩個親本各自進行分裂。小核再經(jīng)一次有絲分裂，兩個親本各自進行分裂。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v. 自體受精自體受精(autogamy) 產(chǎn)生基因分離產(chǎn)生基因分離 和純合：和純合： a、b.兩個小核分別進行減數(shù)分裂，形成兩個小核分別進行減數(shù)分裂，形成8個小個小 核，其中核，其中7個解體，僅留個解體，僅留1個小核；個小核； c.小核經(jīng)一次

40、有絲分裂而成為小核經(jīng)一次有絲分裂而成為2個小核；個小核； d.兩個小核融合成為一個二倍體小核；兩個小核融合成為一個二倍體小核； e.小核經(jīng)小核經(jīng)2次有絲分裂形成次有絲分裂形成4個二倍體小核；個二倍體小核； f.2個小核發(fā)育成個小核發(fā)育成2個大核，另個大核，另2個小核有絲分個小核有絲分 裂形成裂形成4個小核；個小核； g.1個細胞分裂成個細胞分裂成2個，各含個，各含2個二倍體小核。個二倍體小核。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 a a、b.b.兩個小核分別進行減數(shù)分裂，形成兩個小核分別進行減數(shù)分裂，形成8 8個小核，其中個小核，其中7 7個解體，僅留個解

41、體，僅留1 1個小核；個小核； c.c.小核經(jīng)一次有絲分裂而成為小核經(jīng)一次有絲分裂而成為2 2個小核；個小核； d.d.兩個小核融合成為一個二倍體小核；兩個小核融合成為一個二倍體小核； e.e.小核經(jīng)小核經(jīng)2 2次有絲分裂形成次有絲分裂形成4 4個二倍體小核；個二倍體小核； f.2f.2個小核發(fā)育成個小核發(fā)育成2 2個大核，另個大核，另2 2個小核有絲分裂形成個小核有絲分裂形成4 4個小核；個小核； g.1g.1個細胞分裂成個細胞分裂成2 2個，各含個，各含2 2個二倍體小核。個二倍體小核。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v、草履蟲放毒性的遺傳特點、

42、草履蟲放毒性的遺傳特點 放毒型：帶有放毒型：帶有K基因和卡巴基因和卡巴(Kappa)粒（直徑粒（直徑 0.20.8），才能穩(wěn)定分泌出一種毒素），才能穩(wěn)定分泌出一種毒素(草履蟲草履蟲 素素)。 敏感型：有敏感型：有K或或k基因，而無卡巴粒，則不基因，而無卡巴粒，則不 產(chǎn)生草履蟲素。產(chǎn)生草履蟲素。 * Kappa粒位于細胞質(zhì)內(nèi)粒位于細胞質(zhì)內(nèi)(呈游離狀態(tài)呈游離狀態(tài))，K 位于核內(nèi)。位于核內(nèi)。 * 草履蟲素能殺死其它無毒的敏感型。草履蟲素能殺死其它無毒的敏感型。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 放毒型的遺傳基礎：放毒型的遺傳基礎： 細胞質(zhì)中的卡巴粒和核內(nèi)細胞質(zhì)

43、中的卡巴粒和核內(nèi)K基因，同基因，同 時存在時才能保證放毒型的穩(wěn)定。時存在時才能保證放毒型的穩(wěn)定。 K 基因本身不產(chǎn)生卡巴粒，也不基因本身不產(chǎn)生卡巴粒，也不 合成草履毒蟲素，合成草履毒蟲素，僅能保證卡巴粒在細胞僅能保證卡巴粒在細胞 質(zhì)內(nèi)持續(xù)存在。質(zhì)內(nèi)持續(xù)存在。 雜交試驗：雜交試驗： 放毒型放毒型(KK卡巴?？ò土?與敏感型與敏感型(kk， 無卡巴粒無卡巴粒)的雜交。的雜交。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 雜交時間短：雜交時間短： 僅交換兩個小核僅交換兩個小核 中的一個，未交換細中的一個，未交換細 胞質(zhì)內(nèi)的卡巴粒，胞質(zhì)內(nèi)的卡巴粒，F(xiàn)1F1 其表型不變。其

44、表型不變。 自體受精后基因自體受精后基因 分離純合，僅胞質(zhì)中分離純合，僅胞質(zhì)中 有卡巴粒和基因型為有卡巴粒和基因型為 KKKK的草履蟲為放毒型的草履蟲為放毒型 ，其余為敏感型。，其余為敏感型。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 雜交時間長：雜交時間長： 同時交換小核同時交換小核 與胞質(zhì)中的卡巴粒與胞質(zhì)中的卡巴粒 ，F(xiàn)1F1均表現(xiàn)為放毒均表現(xiàn)為放毒 型。型。 自體受精后基自體受精后基 因純合；無性繁殖因純合；無性繁殖 ，kkkk基因型中的卡基因型中的卡 巴粒漸漸丟失而成巴粒漸漸丟失而成 為敏感型。為敏感型。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）

45、（1） 淮北煤炭師范學院 v以上實驗可知：以上實驗可知： * 只有只有KK或或Kk + 卡巴粒的個體能保持放毒卡巴粒的個體能保持放毒 性。性。 核內(nèi)核內(nèi)K基因基因 細胞質(zhì)內(nèi)卡巴粒的增殖細胞質(zhì)內(nèi)卡巴粒的增殖 產(chǎn)生草履蟲素。產(chǎn)生草履蟲素。 * kk+卡巴粒個體雖有卡巴粒，但無卡巴粒個體雖有卡巴粒，但無K基因基因 而不能保持其放毒性，而不能保持其放毒性， 多次無性繁殖后卡巴粒逐漸減少多次無性繁殖后卡巴粒逐漸減少 為敏感型。為敏感型。 * KK或或kk基因型個體在無卡巴粒時均為敏基因型個體在無卡巴粒時均為敏 感型感型 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v卡巴粒不

46、受卡巴粒不受K或或k基因的控制?？ò土；虻目刂??？ò土?雖然依附于雖然依附于K基因，但仍有一定的獨立性，基因，但仍有一定的獨立性， 可以自行復制?？梢宰孕袕椭啤?v核基因可以引起質(zhì)基因的突變，質(zhì)基核基因可以引起質(zhì)基因的突變，質(zhì)基 因的存在決定于核基因，但質(zhì)基因具有因的存在決定于核基因，但質(zhì)基因具有 一定的獨立性，能夠決定遺傳性狀的表一定的獨立性，能夠決定遺傳性狀的表 現(xiàn)。現(xiàn)。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v二、質(zhì)粒的遺傳：二、質(zhì)粒的遺傳： 1.質(zhì)粒 質(zhì)粒(plasmid)： 一種附加體，幾乎存在于每一種細菌細胞中，是一種附加體，幾乎存在于每一種細

47、菌細胞中，是 一種自主的遺傳成分，能夠獨立地進行自我復制。一種自主的遺傳成分，能夠獨立地進行自我復制。 E. coli質(zhì)粒嵌合到染色體上稱附加體。質(zhì)粒嵌合到染色體上稱附加體。 大部分質(zhì)粒獨立于染色體，決定細菌的某些性狀，大部分質(zhì)粒獨立于染色體，決定細菌的某些性狀， 其遺傳具有類似細胞質(zhì)遺傳的特征。其遺傳具有類似細胞質(zhì)遺傳的特征。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v2.E.coli的的F因子的遺傳：因子的遺傳： E. coli一般進行無性繁殖，有時也能一般進行無性繁殖，有時也能 進行個體間接合生殖。進行個體間接合生殖。 除除F- (無無F因子因子)細胞不

48、能彼此接合外，細胞不能彼此接合外， 其它細胞的接合都可能發(fā)生。其它細胞的接合都可能發(fā)生。 如：如： F+ F+、F+F-； HfrF+、HfrF-； F因子：性因子或致育因子因子：性因子或致育因子 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v三、三、CO2敏感型的遺傳敏感型的遺傳 果蠅某些品系對果蠅某些品系對CO2非常敏感，易受非常敏感，易受CO2 麻醉，且不易復活，此特性可遺傳，但方麻醉，且不易復活，此特性可遺傳，但方 式是非孟德爾式遺傳。式是非孟德爾式遺傳。 敏感型（敏感型（ ） 正常（正常（ ） 敏感型敏感型 正常（正常（ ） 敏感型敏感型 2004200

49、5（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v 正常（正常（ ） 敏感型（敏感型（ ） v 大多正常型大多正常型 少數(shù)敏感型少數(shù)敏感型 選選性性正常（正常（ ） 大多敏感型大多敏感型 少數(shù)正常型少數(shù)正常型 說明：說明：敏感性也能在某種程度上通過精子細胞質(zhì)敏感性也能在某種程度上通過精子細胞質(zhì) 傳遞。傳遞。 P.L.Herititer：CO2 敏感性是一種微小的病毒敏感性是一種微小的病毒 研顆粒引起的，這種顆粒叫研顆粒引起的，這種顆粒叫 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 第六節(jié) 核外遺傳與高等植物雄性不育性 v一、雄性不育一、雄性不育(mal

50、e sterility)的類別的類別 雌性不育（無實踐意義）雌性不育（無實踐意義） 不育不育 質(zhì)遺傳型質(zhì)遺傳型 雄性不育雄性不育 質(zhì)核互作遺傳型質(zhì)核互作遺傳型(應用價值最大應用價值最大) (三型說三型說) 核遺傳型核遺傳型 二型說二型說 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v雄性不育特征是雄蕊發(fā)育不正常，不能產(chǎn)生有雄性不育特征是雄蕊發(fā)育不正常，不能產(chǎn)生有 正常功能的花粉，但其雌蕊發(fā)育正常，能接受正常功能的花粉，但其雌蕊發(fā)育正常，能接受 正常花粉而受精結(jié)實。正?；ǚ鄱芫Y(jié)實。 植物界很普遍，在植物界很普遍，在18個科的個科的110多種植物多種植物 中存在。

51、如水稻、玉米、高梁、大小麥、甜菜、中存在。如水稻、玉米、高梁、大小麥、甜菜、 油菜等。油菜等。 其中水稻、油菜、玉米雄性不育性已用于其中水稻、油菜、玉米雄性不育性已用于 大田生產(chǎn)之中。大田生產(chǎn)之中。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v二、雄性不育的遺傳特點：二、雄性不育的遺傳特點： 1. 質(zhì)不育型：質(zhì)不育型： 目前已在目前已在270多種植物中發(fā)現(xiàn)有細胞質(zhì)雄多種植物中發(fā)現(xiàn)有細胞質(zhì)雄 性不育現(xiàn)象。性不育現(xiàn)象。 細胞質(zhì)型不育系的不育性只能被保持而不能細胞質(zhì)型不育系的不育性只能被保持而不能 被恢復。被恢復。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1

52、） 淮北煤炭師范學院 2.核不育型：核不育型： 是由核內(nèi)染色體上基因所決定的雄性不育是由核內(nèi)染色體上基因所決定的雄性不育 類型。類型。 如：可育基因如：可育基因Ms 不育基因不育基因ms。 這種核不育變異在稻、麥、玉米、谷子、這種核不育變異在稻、麥、玉米、谷子、 番茄和洋蔥等許多作物中都已發(fā)現(xiàn)。番茄和洋蔥等許多作物中都已發(fā)現(xiàn)。 例如：番茄中有例如：番茄中有30對核基因能分別決定這對核基因能分別決定這 不育型；不育型； 玉米的玉米的7對染色體上已發(fā)現(xiàn)了對染色體上已發(fā)現(xiàn)了14個核個核 不育基因。不育基因。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v遺傳特點：遺傳特

53、點： 敗育過程發(fā)生于花粉母細胞的減數(shù)分裂敗育過程發(fā)生于花粉母細胞的減數(shù)分裂 期間，不能形成正?；ǚ燮陂g，不能形成正?；ǚ?敗育十分徹底，可敗育十分徹底，可 育株與不育株界限明顯。育株與不育株界限明顯。 遺傳研究表明：遺傳研究表明： 多數(shù)核不育多數(shù)核不育 型均受簡單的一型均受簡單的一 對隱性基因?qū)﹄[性基因 (msms)(msms)所控制，所控制， 純合體純合體(msms)(msms)表表 現(xiàn)為雄性不育。現(xiàn)為雄性不育。 這種不育性這種不育性 能被相對顯性基能被相對顯性基 因因MsMs所恢復，雜所恢復，雜 合體合體(Msms)(Msms)后代后代 呈簡單的孟德爾呈簡單的孟德爾 式的分離。式的分離。

54、msmsmsmsMsMsMsMs MsmsMsms MsMsMsMsMsmsMsms msmsmsms 3 3 1 1 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v用普通遺傳學的方法不能使整個群體保持這種用普通遺傳學的方法不能使整個群體保持這種 不育性，這是核不育型的一個重要特征。不育性，這是核不育型的一個重要特征。 無保持系，這種核不育的利用有很大無保持系，這種核不育的利用有很大 的限制性。的限制性。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v3.質(zhì)質(zhì)核不育型（核不育型（cytoplasmic male sterility，

55、CMS）：）： .概念：由細胞質(zhì)基因和核基因互作控制概念：由細胞質(zhì)基因和核基因互作控制 的不育類型。的不育類型。 .花粉敗育時間：花粉敗育時間： 在玉米、小麥和高梁等作物中，這種不在玉米、小麥和高梁等作物中，這種不 育類型的花粉敗育多數(shù)發(fā)生在減數(shù)分裂以后；育類型的花粉敗育多數(shù)發(fā)生在減數(shù)分裂以后； 在水稻、矮牽牛、胡蘿卜等植物中，敗在水稻、矮牽牛、胡蘿卜等植物中，敗 育發(fā)生在減數(shù)分裂過程中或在此之前。育發(fā)生在減數(shù)分裂過程中或在此之前。 質(zhì)核不育的表現(xiàn)一般比核不育要復雜。質(zhì)核不育的表現(xiàn)一般比核不育要復雜。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v.遺傳特點：遺傳

56、特點： 胞質(zhì)不育基因為胞質(zhì)不育基因為S； 胞質(zhì)可育基因為胞質(zhì)可育基因為N； 核不育基因核不育基因r，不能恢復不育株育性；，不能恢復不育株育性； 核可育基因核可育基因R，能夠恢復不育株育性。，能夠恢復不育株育性。 v.以不育個體以不育個體S(rr)為母本，分別與五種可育型為母本，分別與五種可育型 雜交：見下圖：雜交：見下圖： 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v.可將各種雜交組合歸納為以下三種情況：可將各種雜交組合歸納為以下三種情況： .S(rr)N(rr) 中，中，F(xiàn)1表現(xiàn)不育。表

57、現(xiàn)不育。 其中：其中：N(rr)個體具有保持母本不育性在世代中個體具有保持母本不育性在世代中 穩(wěn)定的能力，稱為保持系穩(wěn)定的能力，稱為保持系(B)。 S(rr)個體由于能夠被個體由于能夠被N(rr)個體所保持，個體所保持， 其后代全部為穩(wěn)定不育的個體，稱為不育系其后代全部為穩(wěn)定不育的個體，稱為不育系(A)。 .S(rr)N(RR)或或S(RR) 中，中，F(xiàn)1全部正?？捎?。全部正?？捎?。 N(RR)或或S(RR)個體具有恢復育性的能力，稱個體具有恢復育性的能力，稱 為恢復系為恢復系(R)。 .S(rr)N(Rr)或或S(Rr) ，F(xiàn)1表現(xiàn)育性分離。表現(xiàn)育性分離。 N(Rr)或或S(Rr) 具有雜合

58、的恢復能力，稱恢復具有雜合的恢復能力，稱恢復 性雜合體性雜合體(或恢復材料或恢復材料)。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v三、高等植物雄性不育性在生產(chǎn)上的應用三、高等植物雄性不育性在生產(chǎn)上的應用 質(zhì)核型不育性由于細胞質(zhì)基因育核基因間的互作，故既 質(zhì)核型不育性由于細胞質(zhì)基因育核基因間的互作，故既 可以找到保持系可以找到保持系 不育性得到保持、也可找到相應不育性得到保持、也可找到相應 恢復系恢復系 育性得到恢復，實現(xiàn)三系配套（育性得到恢復，實現(xiàn)三系配套（“兩區(qū)三兩區(qū)三 系系”制種法）。制種法）。 同時解決不同時解決不 育系繁種和育系繁種和 雜種種子生雜種

59、種子生 產(chǎn)的問題：產(chǎn)的問題： 繁種：繁種： 不育系不育系保保 持系持系 不育系不育系 制種：制種： 不育系不育系恢恢 復系復系 F1F1 繁種區(qū)繁種區(qū)制種區(qū)制種區(qū) 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v目前發(fā)現(xiàn)的光、溫敏核不育材料提供了一種解目前發(fā)現(xiàn)的光、溫敏核不育材料提供了一種解 決上述問題的可能性：決上述問題的可能性： 水稻光敏核不育材料：水稻光敏核不育材料： 長日照條件下為不育長日照條件下為不育(14h，制種，制種)； 短日照條件下為可育短日照條件下為可育(13.75h，繁種，繁種)。 水稻溫敏核不育材料：水稻溫敏核不育材料： 28，不育；，不育； 23-24育性轉(zhuǎn)為正常。育性轉(zhuǎn)為正常。 20042005（1）（1）（1） （1）（1）（1） 淮北煤炭師范學院 v1973年，石明松在晚粳農(nóng)墾年，石明松在晚粳農(nóng)墾58中發(fā)現(xiàn)中發(fā)現(xiàn)“湖北光湖北光 敏核不育水稻農(nóng)墾敏核不育水稻農(nóng)墾58S” 。 “農(nóng)墾農(nóng)墾58S”在長日照條件下為不育，短日在長日照條件下為不育，短日 照下為可育，可將不育系和保持系合