現(xiàn)代遺傳學(xué)112章包括緒論全部11PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第1頁/共98頁 通常把所有細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)顆粒中的遺通常把所有細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)顆粒中的遺傳物質(zhì)，統(tǒng)稱為傳物質(zhì)，統(tǒng)稱為細(xì)胞質(zhì)基因組細(xì)胞質(zhì)基因組。把細(xì)胞質(zhì)。把細(xì)胞質(zhì)基因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律稱為基因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律稱為細(xì)細(xì)胞質(zhì)遺傳胞質(zhì)遺傳。第2頁/共98頁概概 念念 細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳：由細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的基因即細(xì)胞質(zhì)基由細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的基因即細(xì)胞質(zhì)基因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律。因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律。 細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳:非染色體遺傳、非孟德爾遺傳、染非染色體遺傳、非孟德爾遺傳、染色體外遺傳、核外遺傳或母體遺傳色體外遺傳、核外遺傳或母體遺傳第3頁/共98頁 真核生物的細(xì)胞質(zhì)中的

2、遺傳物質(zhì)主要存在于線粒體，質(zhì)體，真核生物的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要存在于線粒體，質(zhì)體，中心體等細(xì)胞器中。（中心體等細(xì)胞器中。（細(xì)胞生存不可缺少細(xì)胞生存不可缺少）第4頁/共98頁 在原核生物和某些真核生物的細(xì)胞質(zhì)中，除了細(xì)胞器之外，還有另一類稱為在原核生物和某些真核生物的細(xì)胞質(zhì)中，除了細(xì)胞器之外，還有另一類稱為附加體附加體和和共生體共生體的細(xì)胞質(zhì)顆粒中也存在遺傳物質(zhì)。（細(xì)胞的非固定成分）的細(xì)胞質(zhì)顆粒中也存在遺傳物質(zhì)。（細(xì)胞的非固定成分）果蠅的果蠅的 粒子、細(xì)菌的粒子、細(xì)菌的F F因子、草履蟲的卡巴粒等因子、草履蟲的卡巴粒等第5頁/共98頁第6頁/共98頁受細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)受細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的遺

3、傳現(xiàn)象，叫控制的遺傳現(xiàn)象，叫做細(xì)胞核遺傳（核遺做細(xì)胞核遺傳（核遺傳）。傳）。母本母本父本父本母本母本父本父本正交正交子代子代反交反交子代子代染色體主要分布在哪？染色體主要分布在哪？第7頁/共98頁 受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的遺傳現(xiàn)象物質(zhì)控制的遺傳現(xiàn)象，叫做細(xì)胞質(zhì)遺傳。，叫做細(xì)胞質(zhì)遺傳。母本母本父本父本母本母本父本父本正交正交子代子代反交反交子代子代細(xì)胞質(zhì)中有染色體嗎？細(xì)胞質(zhì)中有染色體嗎？第8頁/共98頁第9頁/共98頁第10頁/共98頁母性影母性影響響由受精前母體卵細(xì)胞狀態(tài)決定子代性由受精前母體卵細(xì)胞狀態(tài)決定子代性狀的現(xiàn)象稱為狀的現(xiàn)象稱為母性影響母性影響，也稱為，也稱為前定前定作用

4、作用或或延遲遺傳延遲遺傳。第11頁/共98頁一、短暫的母性影響一、短暫的母性影響 歐洲麥粉蛾歐洲麥粉蛾 P ： AAaa AA aa F1 ： 有色有色 有色有色第12頁/共98頁一、短暫的母性影響一、短暫的母性影響 歐洲麥粉蛾歐洲麥粉蛾 P ： Aaaa Aa aa F2 ： Aa aa Aa aa 幼蟲：幼蟲： 有色有色 有色有色 有色有色 無色無色 成蟲：成蟲： 褐眼褐眼 紅眼紅眼 褐眼褐眼 紅眼紅眼第13頁/共98頁第14頁/共98頁第15頁/共98頁4圖13-2 圖13-3第16頁/共98頁第17頁/共98頁第18頁/共98頁接受花粉的枝條提供花粉的枝條雜種表現(xiàn)白 色白 色綠 色花

5、斑白 色綠 色白 色綠 色花 斑綠 色花 斑白 色綠 色花 斑白、綠、花斑第19頁/共98頁 白化白化 綠色綠色 白化白化 花斑花斑 綠色綠色第20頁/共98頁第21頁/共98頁第22頁/共98頁第23頁/共98頁第24頁/共98頁葉綠體遺傳的分子基礎(chǔ)葉綠體遺傳的分子基礎(chǔ)葉綠體葉綠體DNADNA的分子特點(diǎn)的分子特點(diǎn)葉綠體基因組的構(gòu)成葉綠體基因組的構(gòu)成葉綠體內(nèi)遺傳信息的復(fù)制、葉綠體內(nèi)遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)第25頁/共98頁葉綠體葉綠體DNA(ctDNA)DNA(ctDNA)的分子特點(diǎn)的分子特點(diǎn)q 裸露的閉合環(huán)狀的雙鏈結(jié)構(gòu)；裸露的閉合環(huán)狀的雙鏈結(jié)構(gòu)；q 浮力密度因物種而異，與

6、核浮力密度因物種而異，與核DNADNA有不同程度的差異；有不同程度的差異；q ctDNActDNA與核與核DNADNA的堿基成分在高等植物無明顯區(qū)別，但藻類明顯不同；的堿基成分在高等植物無明顯區(qū)別，但藻類明顯不同；q ctDNActDNA中缺少中缺少5-5-甲基胞嘧啶；甲基胞嘧啶；q 在每個(gè)細(xì)胞中有多個(gè)葉綠體，每個(gè)葉綠體中又有多個(gè)在每個(gè)細(xì)胞中有多個(gè)葉綠體，每個(gè)葉綠體中又有多個(gè) ctDNActDNA第26頁/共98頁葉綠體基因組的構(gòu)成葉綠體基因組的構(gòu)成v ctDNActDNA僅能僅能編碼編碼葉綠體本身結(jié)構(gòu)和組成的葉綠體本身結(jié)構(gòu)和組成的一部分一部分物質(zhì)，如物質(zhì)，如rRNArRNA、tRNAtRNA

7、、核糖體蛋白質(zhì)、光合作用膜蛋白及、核糖體蛋白質(zhì)、光合作用膜蛋白及RuBpRuBp羧化酶的大亞基羧化酶的大亞基v 生物的抗藥性、溫度的敏感性及某些營養(yǎng)缺陷型生物的抗藥性、溫度的敏感性及某些營養(yǎng)缺陷型第27頁/共98頁第28頁/共98頁葉綠體獨(dú)立的遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)葉綠體獨(dú)立的遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)錄和翻譯系統(tǒng)DNADNA半保留復(fù)制、獨(dú)立復(fù)制；半保留復(fù)制、獨(dú)立復(fù)制；rRNA tRNArRNA tRNA與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)不同；與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)不同；所有葉綠體基因轉(zhuǎn)錄的所有葉綠體基因轉(zhuǎn)錄的mRNAmRNA都由葉綠體核糖體翻譯；都由葉綠體核糖體翻譯；相對(duì)的自主性相對(duì)的自主性或或半自主性半自主性的細(xì)胞器的細(xì)胞器

8、第29頁/共98頁第30頁/共98頁第31頁/共98頁第32頁/共98頁第33頁/共98頁第34頁/共98頁 表 20-6 葉綠體基因組的組成 地錢煙草水稻反向重復(fù)序列 10， 058 25， 339 20， 798短單拷貝序列 19， 813 18， 482 12， 335長單拷貝序列 81， 095 86， 684 80， 592總基因組 121， 024 155， 844 134， 525參考 BLewin: GENES.1997,Table 24。3第35頁/共98頁第36頁/共98頁第37頁/共98頁第38頁/共98頁第39頁/共98頁第40頁/共98頁第41頁/共98頁第42頁/共

9、98頁第43頁/共98頁第44頁/共98頁第45頁/共98頁第46頁/共98頁第47頁/共98頁第48頁/共98頁第49頁/共98頁第50頁/共98頁物種類型物種數(shù)目基因組大?。╧b）昆 蟲真 菌高等植物42272014.517.918.9951202700第51頁/共98頁第52頁/共98頁mtDNA的遺傳特點(diǎn)的遺傳特點(diǎn)1 1、具有獨(dú)立的遺傳體系。、具有獨(dú)立的遺傳體系。2 2、半自主性細(xì)胞器。、半自主性細(xì)胞器。3 3、部分遺傳密碼與核不同。、部分遺傳密碼與核不同。4 4、母系遺傳。（不符合經(jīng)典遺傳定律）、母系遺傳。（不符合經(jīng)典遺傳定律）5 5、在細(xì)胞分裂間經(jīng)過復(fù)制和分離、在細(xì)胞分裂間經(jīng)過復(fù)制

10、和分離6 6、突變率極高（比核基因大、突變率極高（比核基因大10-2010-20倍）倍）7 7、主要編碼與氧化磷酸化過程相關(guān)的酶系、主要編碼與氧化磷酸化過程相關(guān)的酶系。第53頁/共98頁線粒體遺傳的分子基礎(chǔ)線粒體遺傳的分子基礎(chǔ)線粒體線粒體DNADNA的分子特點(diǎn)的分子特點(diǎn)線粒體基因組的構(gòu)成線粒體基因組的構(gòu)成線粒體內(nèi)遺傳信息的復(fù)制線粒體內(nèi)遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)第54頁/共98頁線粒體線粒體DNA(mtDNA)DNA(mtDNA)的分子特點(diǎn)的分子特點(diǎn)裸露的雙鏈閉合環(huán)狀分子（也有線性的）裸露的雙鏈閉合環(huán)狀分子（也有線性的）沒有重復(fù)序列沒有重復(fù)序列浮力密度比較低浮力密度比較低G

11、G、C C含量較低含量較低一條為一條為重鏈（重鏈（H H鏈），鏈），一條為一條為輕鏈輕鏈(L(L鏈）鏈）每個(gè)細(xì)胞含多個(gè)線粒體，每個(gè)線粒體含多個(gè)每個(gè)細(xì)胞含多個(gè)線粒體，每個(gè)線粒體含多個(gè)mtDNAmtDNA第55頁/共98頁線粒體基因組線粒體基因組1981年，年，Anderson完完成了人線粒體基因組全成了人線粒體基因組全序列的測(cè)定。序列的測(cè)定。雙鏈雙鏈16569bp，其中一，其中一條為重連，一條為輕連條為重連，一條為輕連?；蚓幋a物各不相同?；蚓幋a物各不相同。2種種rRNA；22種種tRNA；13種蛋白質(zhì)。種蛋白質(zhì)?；蛑胁缓蔷幋a序列基因中不含非編碼序列，多數(shù)情況下，幾乎不，多數(shù)情況下，幾乎不

12、含終止密碼，含終止密碼，mRNA在在特定區(qū)域加特定區(qū)域加PolyA。轉(zhuǎn)錄與翻譯均在線粒體轉(zhuǎn)錄與翻譯均在線粒體中進(jìn)行。中進(jìn)行。DNA不與組蛋白結(jié)合不與組蛋白結(jié)合。第56頁/共98頁 Cytb D-loop ND6 ND5 12S rRNA 16S rRNA ND4 ND4L ND1 ND3 CO3 ATPase6 ND2 ATPase8 CO2 CO1 TRNA genes; Coding regions, Indicates direction of gene , 5to3 CO: cytochrome oxidase; ND: NADH dehydrogenase Gig. Human mi

13、tochondrial DNA has 22 tRNA genes,2 rRNA genes,ahd 13 protein-coding regions.14 of the 15 protein-coding or rRNA-coding regions are transcribed in the same direction.14 of the tRNA genes are expressed in the clockwise direction and 8 are read countr clockwise.第57頁/共98頁第58頁/共98頁第59頁/共98頁線粒體獨(dú)立的遺傳信息的復(fù)制

14、、線粒體獨(dú)立的遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng) 密碼子密碼子 核核DNA mtDNA UGA 終止終止 色氨酸色氨酸 AGA, AGG 精氨酸精氨酸 終止終止 AUA 異亮氨酸異亮氨酸 甲硫氨酸甲硫氨酸 AAA 賴氨酸賴氨酸 天冬酰胺天冬酰胺CUU,CUC,CUA CUG 亮氨酸亮氨酸 蘇氨酸蘇氨酸第60頁/共98頁線粒體獨(dú)立的遺傳信息的復(fù)制、線粒體獨(dú)立的遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)半自主性的細(xì)胞器半自主性的細(xì)胞器 100100多種蛋白質(zhì)中，只有多種蛋白質(zhì)中，只有1010種左右是種左右是線粒體自身合成的，其它蛋白質(zhì)是由核基線粒體自身合成的，其它蛋白質(zhì)是由核基因組編碼的。因組編碼的。第61頁/共98頁第62頁/共98頁第63頁/共98頁第64頁/共98頁第65頁/共98頁第66頁/共98頁第67頁/共98頁第68頁/共98頁第69頁/共98頁第70頁/共98頁第71頁/共98頁第72頁/共98頁第73頁/共98頁第74頁/共98頁第75頁/共98頁第76頁/共98頁第77頁/共98頁第78頁/共98頁第79頁/共98頁第80頁/共