遗传学核外遗传分析--课件

第五章第五章 核外（或细胞质）遗传分析核外（或细胞质）遗传分析1ppt课件 第五章 核外（或细胞质）遗传分析1ppt课件 核遗传的特点核遗传的特点：相对性状之间表现一定相对性状之间表现一定的显隐性；正反交的结果一样；的显隐性；正反交的结果一样；F2代表现一定代表现一定的分离比例。的分离比例。如：孟德尔遗传、摩尔根遗传如：孟德尔遗传、摩尔根遗传 细胞核遗传特点细胞核遗传特点2ppt课件 核遗传的特点：相对性状之间表现一定的显隐性；正 5.1 5.1 细胞质遗传细胞质遗传5.1.1叶绿体遗传叶绿体遗传 19091909年年Carl Correns 紫茉莉花斑紫茉莉花斑性状的遗传性状的遗传花斑植株花斑植株绿色绿色、白色白色和和花斑花斑三种枝条三种枝条花斑枝条含三种不同细胞：花斑枝条含三种不同细胞：绿细胞绿细胞中含有叶绿体；中含有叶绿体；白细胞白细胞中只含白色质体中只含白色质体(白色体白色体)；花斑细胞花斑细胞同时含有叶绿体和白色体同时含有叶绿体和白色体的细胞的细胞 3ppt课件 5.1 细胞质遗传5.1.1叶绿体遗传 1 杂种植株所表杂种植株所表现的性状完全由现的性状完全由母本枝条所决定母本枝条所决定，与提供花粉的父与提供花粉的父本枝条无关。本枝条无关。控制紫茉莉花斑控制紫茉莉花斑性状的遗传物质性状的遗传物质是通过母本传递是通过母本传递的。的。4ppt课件 杂种植株所表现的性状完全由母本枝条所决定，与提供5.1.2 线粒体遗传线粒体遗传线粒体突变型通过线粒体突变型通过细胞质传递。如链细胞质传递。如链孢霉的缓慢生长型孢霉的缓慢生长型突变突变(poky)(poky)与野生与野生型的正、反交后代型的正、反交后代在表型上有明显差在表型上有明显差异异马骡马骡mtDNA酶切片段多态性与马一致；酶切片段多态性与马一致；相反，驴骡与驴一致。相反，驴骡与驴一致。5ppt课件5.1.2 线粒体遗传线粒体突变型通过细胞质传递。如链孢霉的LHONLHON是是是是以以以以德德德德国国国国眼眼眼眼科科科科医医医医生生生生Theodor Theodor LeberLeber的的的的名名名名字字字字命命命命名名名名一一一一种种种种急急急急性性性性或或或或亚亚亚亚急急急急性性性性发发发发作作作作的的的的母母母母系系系系遗遗遗遗传传传传病病病病。男男男男女女女女病病病病人人人人比比比比例例例例5:15:1。表现为视力突然下降。表现为视力突然下降。表现为视力突然下降。表现为视力突然下降Leber遗传性视神经病遗传性视神经病(LHON)11778 GA6ppt课件LHON是以德国眼科医生Theodor Leber的名字命名原因：原因：卵细胞卵细胞有细胞质基因，能为子代提供核基因有细胞质基因，能为子代提供核基因胞质基因；胞质基因；精细胞精细胞只有细胞核，几乎不能提供胞质基只有细胞核，几乎不能提供胞质基因。因。7ppt课件原因：卵细胞有细胞质基因，能为子代提供核基因胞质基因；精卡巴粒子有K基因的核草履虫素 A放毒型放毒型 keller B敏感型敏感型sensitiveA 放毒型：放毒型：必须同时必须同时核内有基因核内有基因K、细胞质中有卡巴粒，、细胞质中有卡巴粒，产生的产生的草草履虫素履虫素,对己无害对己无害,但对其它品系但对其它品系(敏感型敏感型)有毒甚至是致死。有毒甚至是致死。B敏感型：核内有敏感型：核内有kk，细胞质中没有卡巴粒。，细胞质中没有卡巴粒。5.1.3共生体（感染粒）的遗传共生体（感染粒）的遗传8ppt课件卡巴粒子有K基因的核草履虫素 A放毒型 keller 接合生殖接合生殖 互换小核互换小核自体受精自体受精 产生纯合个体产生纯合个体9ppt课件接合生殖 互换小核自体受精 产生纯合个体9ppt课件5.2 5.2 植物雄性不育的遗传植物雄性不育的遗传主要特征是主要特征是雄蕊发育不正常雄蕊发育不正常，雌蕊发育正常。，雌蕊发育正常。在植物界普遍存在，已知涉及在植物界普遍存在，已知涉及18个科的个科的110多种植物。多种植物。如水稻、玉米、高梁、大小麦、甜菜、油菜等。如水稻、玉米、高梁、大小麦、甜菜、油菜等。其中水稻、油菜、玉米雄性不育性已用于大田生产之中。其中水稻、油菜、玉米雄性不育性已用于大田生产之中。植物雄性不育植物雄性不育(male sterility)的类别：的类别：小麦不育系（右）和保小麦不育系（右）和保持系（左）的花药持系（左）的花药10ppt课件5.2 植物雄性不育的遗传主要特征是雄蕊发育不正常，雌蕊发 核核不不育育型型：由由核核内内染染色色体体上上基基因因所所决决定定的的雄雄性性不不育育类类型型。花花粉粉败败育育发发生生在在花花粉粉母母细细胞胞减减数数分分裂裂期期间间(败败育育彻彻底底)。多多数数核核不不育育型型受受简简单单的的一一对对隐隐性性基基因因(ms)(ms)所所控控制制,msms,msms为为雄雄性性不不育育,Ms_,Ms_为为育育性性正正常常。但但有有些些植植物物(棉棉花花、小小麦麦、谷子等谷子等)中有显性雄性核不育基因。中有显性雄性核不育基因。1.核不育型核不育型这种核不育的利用有很大的限制，这种核不育的利用有很大的限制，无保持系无保持系。保持系：当作为父本与不育系杂交时，保持系：当作为父本与不育系杂交时，能使能使F1保持雄性不育性的植物品系。保持雄性不育性的植物品系。11ppt课件 核不育型：由核内染色体上基因所决定的雄性不育类 目前发现的光、温敏核不育材料提供了一种解目前发现的光、温敏核不育材料提供了一种解决上述问题的可能性：决上述问题的可能性：水稻的光敏核不育材料水稻的光敏核不育材料：长日照条件下为不育长日照条件下为不育(14h，制种，制种)；短日照条件下为可育短日照条件下为可育(13.75，繁种，繁种)。水稻的温敏核不育材料：水稻的温敏核不育材料：28，不育；，不育；23-24育性转为正常。育性转为正常。1973年，石明松在晚粳农垦58中发现“湖北光敏核不育水稻“农垦58S”，核不育系的利用受到极大的关注。“农垦58S”在长日照条件下为不育，短日照下为可育,这样可将不育系和保持系合而为一 提出了生产杂交种子的“二系法”。12ppt课件 目前发现的光、温敏核不育材料提供了一种解决上 CMS：有细胞质基因和核基因互作控制的：有细胞质基因和核基因互作控制的不育类型，简称质核型。花粉的败育多发生不育类型，简称质核型。花粉的败育多发生在减数分裂以后的雄配子形成期在减数分裂以后的雄配子形成期.2.核质互作核质互作(cytoplasmic male sterility CMS)不育型不育型 核质互作型的遗传特点核质互作型的遗传特点：胞质不育基因为胞质不育基因为S；胞质可育基因为可育基因为N；核不育基因核不育基因r，不能恢复不育株育性；核可育基因可育基因R，能够恢复不育株育性。13ppt课件 CMS：有细胞质基因和核基因互作控制的不育类型，简称质u S(rr)N(rr)S(rr)F1表现不育表现不育其中：其中：N(rr)个体具有保持母本不育性在世代个体具有保持母本不育性在世代中稳定的能力，称为中稳定的能力，称为保持系保持系(B)。S(rr)个体由于能够被个体由于能够被N(rr)个体所保持，其后个体所保持，其后代全部为稳定不育的个体，称为代全部为稳定不育的个体，称为不育系不育系(A)。u S(rr)N(RR)或或S(RR)S(Rr)中，中，F1全部全部正常可育。正常可育。N(RR)或或S(RR)个体具有恢复育性的能力，称个体具有恢复育性的能力，称为为恢复系恢复系(R)。14ppt课件 S(rr)N(rr)S(rr)F1表现不育u生产上的应用：生产上的应用：质核型不育性由于细胞质基因与核基因间的互质核型不育性由于细胞质基因与核基因间的互作，故即可以找到保持系作，故即可以找到保持系 不育性得到保持、不育性得到保持、也可找到相应恢复系也可找到相应恢复系 育性得到恢复，实现育性得到恢复，实现三三系配套系配套。不育系不育系A：S(rr)、保持系保持系B：N(rr)、恢复系恢复系R：S(RR)或N(RR)同时解决不育系繁种和杂种种子生产的问题：同时解决不育系繁种和杂种种子生产的问题：繁种繁种：AB A 制种种：AR F115ppt课件生产上的应用：不育系A：S(rr)、同时解决不育系繁种和杂种5.3 5.3 利用三系配套制种方法利用三系配套制种方法不育系不育系S S（rfrfrfrf）保持系保持系N N（rfrfrfrf）X不育系不育系S S（rfrfrfrf）不育系不育系S S（rfrfrfrf）X恢复系恢复系N N（RfRfRfRf）S S（RfRfRfRf）恢复系恢复系N N（RfRfRfRf）S S（RfRfRfRf）杂交种杂交种S S（RfrfRfrf）隔离区隔离区1 1 繁种繁种隔离区隔离区2 2 制种制种母本母本母本母本父本父本父本父本保持系保持系N N（rfrfrfrf）16ppt课件5.3 利用三系配套制种方法不育系保持系X不育系不育系X恢复2011年年9月月19日：日：袁隆平百亩超级袁隆平百亩超级杂交杂交稻试验田平均亩产稻试验田平均亩产926.6公斤！公斤！水稻三系杂种优势的利用：水稻三系杂种优势的利用：1973年年:实现水稻三系配套、并成功 的应用于大田生产；1981年年:获得国家第一个特等发明奖特等发明奖，以第一个农业技 术专利转让美国；现现:中国的海外杂交稻种植30多个国家，面积达到三千余万亩，产量800kg/亩.genetic movies绿色王国的明珠绿色王国的明珠.DAT17ppt课件2011年9月19日：水稻三系杂种优势的利用：.gene谢谢！谢谢！18ppt课件谢谢！18ppt课件