核外遗传医学宣教培训课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,核外遗传医学宣教,*,核外遗传医学宣教,核外遗传医学宣教,第一节 母性影响,一、短暂的母性影响,1.麦蛾肤色的遗传,野生型A 产生犬尿素,突变型a 不产生犬尿素,A-aa,幼虫肤色,有色 无色,成虫眼色,褐眼 红眼,P,AA,aa,F1,Aa,幼虫肤色:,有色,成虫眼色:,褐色,F1,Aa,aa,Aa,aa,Aa aa Aa aa,幼虫肤色:,有色 无色 有色 有色,成虫眼色:,褐眼 红眼 褐眼 红眼,核外遗传医学宣教,2,第一节 母性影响一、短暂的母性影响 1.麦蛾肤色的遗传野,2,.,结果的解释,1）母本核基因产物存在于卵的细胞质中;,2）受精时，精卵细胞提供的细胞质的量是不一样的，受精卵的细胞质几乎全由母方提供;,3）当细胞质中的犬尿素用完后，即表现自身基因型性状.,二、持久的母性影响,1.,椎实螺螺口方向遗传,P,DD,dd,P,dd,DD,F1,Dd,（右）,F1,Dd,（左）,F2,DD Dd dd,(右),F2,DD Dd dd,(右),F3 右 右 左,F3 右 右 左,3 右：1左,3右：1左,D-:右旋,dd:左旋,核外遗传医学宣教,3,2.结果的解释二、持久的母性影响1.椎实螺螺口方向遗传P,核外遗传医学宣教,4,核外遗传医学宣教4,3）子代表现母亲基因型(细胞核)的性状,1,母性影响,(maternal inheritance),子代表型不受自身基因型的控制，而受母亲基因型的影响，表现母亲基因型性状的一种遗传现象。,2 特点,1）正反交F1表型不一样；,2）F3才表现F2代核基因型的性状分离比（,3：1属于孟德尔核遗传,）；,三、母性影响的概念和遗传的特点,核外遗传医学宣教,5,3）子代表现母亲基因型(细胞核)的性状,3 母性影响的原因,由于母本核基因的产物存在于卵的细胞质中，对子代表型产生的一种预定作用。（母本核基因的前定作用）,核外遗传医学宣教,6,3 母性影响的原因核外遗传医学宣教6,第二节 核外遗传的性质与特点,一、细胞质遗传的概念,指位于细胞核或类核体以外的遗传物质所控制性状的遗传现象（extranuclear inheritance）,二、细胞质遗传的实例,1 高等植物叶绿体的遗传,1）,紫茉莉质体的遗传,紫茉莉枝条颜色遗传的杂交实验 1909年 Correns C.,2),特点,：正反交结果不表现经典的遗传学规律；,杂交子代的颜色子代表型与父本无关，而与母本表型一样,3),解释,：控制性状的基因位于胞质中，杂交后代的胞质几乎全来自母本。,核外遗传医学宣教,7,第二节 核外遗传的性质与特点一、细胞质遗传的概念二、细胞质,2,真菌异核体,实验,核外遗传医学宣教,8,2 真菌异核体实验核外遗传医学宣教8,第三节 细胞内敏感性物质的遗传,一、,草履虫放毒型的遗传,1943 Sonnjeborn T.M.草履虫卡巴粒（Particle）的遗传,草履虫有一个大的营养核(2n)和两个小的生殖核(2n)，其生殖方式：,1)无性生殖：,2)有性生殖:,A.自体受精,：同一个体，大核(2n)消失，两个小核(2n)各自减数分裂(4+4=8)，后留下一个小核(8-7，n)；小核有丝分裂一次后合并(nn+n2n)，再分裂成大核(2n)和两个小核(2n)。,核外遗传医学宣教,9,第三节 细胞内敏感性物质的遗传一、草履虫放毒型的遗传1943,核外遗传医学宣教,10,核外遗传医学宣教10,B.接合生殖,：两虫体结合，大核(2n)消失，两个小核(2n)减数分裂保留一个(8-7，n),有丝分裂(n+n)然后两个虫体彼此交换一个核.,核外遗传医学宣教,11,B.接合生殖：两虫体结合，大核(2n)消失，两个小核(2n,短暂结接合：小核交换，胞质不交换，虫体分开，各形成一个2n核；,较长时间接合：小核和胞质均交换，虫体分开，各形成一个2n核。,*,放毒型的遗传既取决于细胞质里的粒，又受核基因K的控制。,粒,：由双层膜包裹，含DNA,RNA和酶系的小颗粒，为共生的放毒型细菌。,核外遗传医学宣教,12,短暂结接合：小核交换，胞质不交换,核外遗传医学宣教,13,核外遗传医学宣教13,二、果蝇的感染性遗传,1.CO,2,敏感遗传,果蝇：CO,2,抗性：CO,2,敏感,原因:胞质中的 颗粒，为感染性因子，可改变雌体对CO,2,的敏感性，并通过雌体遗传。,2.性比失调：雄性比例极低，甚至缺失，由胞质中螺旋体所引起，只传给雌体而不传给雄体雄体早亡。,核外遗传医学宣教,14,二、果蝇的感染性遗传核外遗传医学宣教14,第四节 线粒体的遗传方式及其分子基础,一、,酵母的小菌落突变,在自发或者诱发条件下，可产生小菌落缺少细胞色素氧化酶；,小菌落（交配型A）与正常酵母（交配型a）杂交，合子（Aa）减数分裂产生的4个子囊孢子小菌落消失。,解释,：1.小菌落的形成是由于线粒体基因突变，不能表达正常的与呼吸作用有关的酶，呼吸受阻，菌落生长缓慢；,2.当小菌落与正常的酵母杂交时，胞质融合，线粒体均复制，并随机分配到子囊孢子中，每个子囊菌都获得正常的线粒体，小菌落消失。,核外遗传医学宣教,15,第四节 线粒体的遗传方式及其分子基础一、酵母的小菌落突变,二、线粒体基因组,1.线粒体基因组的一般性质,1)多为环状双链DNA，极少数为线状DNA(eg.四膜虫);,2)各物种线粒体DNA的大小不一；植物的比动物的大,3)一个细胞内有多个线粒体，一个线粒体内有多个mtDNA分子；,4)无重复的核苷酸序列，有短的多聚核苷酸序列；,核外遗传医学宣教,16,二、线粒体基因组1.线粒体基因组的一般性质核外遗传医学宣教,5）,动物的mtDNA分子热稳定性不均一；,6)mtDNA的复制有 型、D环、等形式的半保留复制形式；,7)mtDNA的复制与核DNA的复制相对独立；,8)mtDNA含编码与呼吸作用相关的酶和蛋白质基因：,如 Cytaa,3,、Cytb-c,1,、ATPase、内膜蛋白以及抗生素抗性基因等。,核外遗传医学宣教,17,5）动物的mtDNA分子热稳定性不均一；核外遗传医学宣教17,2.线粒体的遗传表达和控制系统,（,1）线粒体具有半自主性：,mtDNA含有能够编码一部分自身的蛋白质、rRNA、tRNA等的基因；,线粒体的遗传装置能够单独完成DNA复制、基因转录、蛋白质合成和基因重组；,参与mtDNA的复制、基因转录、蛋白质翻译及基因表达的很多蛋白质来自核基因编码，对核基因具有一定的依赖性。,（2）线粒体活动受核和线粒体两套系统共同控制。,核外遗传医学宣教,18,2.线粒体的遗传表达和控制系统 核外遗传医学宣教18,核外遗传医学宣教,19,核外遗传医学宣教19,核外遗传医学宣教,20,核外遗传医学宣教20,核外遗传医学宣教,21,核外遗传医学宣教21,三、酵母线粒体基因组的物理图谱及特点,84Kb长26m的环状双链DNA;基因之间有大段非编码序列如.两个rDNA之间有25kb非编码区;某些基因具有内含子CO1、Cytb亚基基因;内含子具Ribozyme活性；内含子具有“随意性”品系之间存在差别,核外遗传医学宣教,22,三、酵母线粒体基因组的物理图谱及特点 84,核外遗传医学宣教,23,核外遗传医学宣教23,电镜下的mt DNA,核外遗传医学宣教,24,电镜下的mt DNA核外遗传医学宣教24,核外遗传医学宣教培训课件,核外遗传医学宣教,26,核外遗传医学宣教26,B.特点：,基因组结构小、基因排列紧密，无内含子和极少调节序列；,22个tRNA用于蛋白质的合成充分体现密码子的兼并性；,基因组中4个密码子不同于核基因组的密码子。,对称转录每条DNA各一个启动子，完全转录。,基因转录产物mRNA无5-“帽”结构。,核外遗传医学宣教,27,B.特点：核外遗传医学宣教27,五、高等植物的线粒体基因组,线状和环状DNA的复杂集合体,编码mRNA、rRNA（3个）和tRNA,eg.蛋白质：Cytaa,3,(3大亚基);ATPase(4亚基);Rib(小亚基)等。,DNA结构复杂混杂DNA(源于ctDNA 和核DNA,如源于 Rubisco大亚基基因),基因多数独立转录，少数共转录。,核外遗传医学宣教,28,五、高等植物的线粒体基因组核外遗传医学宣教28,第五节 叶绿体遗传及其分子基础,一、衣藻的叶绿体遗传,衣藻营养细胞1个核、1个叶绿体、20多个线粒体，可进行无性繁殖和融合生殖（配子提供相等的内含物）。某些光合基因和抗性基因表现为母性遗传。,交配型：mt,+,：,mt,-,P mt,+,(sm,R,)+,mt,(sm,S,)mt,+,(sm,S,)+,mt,-,(sm,R,),F1 sm,R,(99%)sm,S,原因,：mt,+,亲本的叶绿体保留；mt,+,亲本中的限制修饰酶系统使mt,中的叶绿体DNA降解。,核外遗传医学宣教,29,第五节 叶绿体遗传及其分子基础一、衣藻的叶绿体遗传核外遗传,二、叶绿体遗传的分子基础,1.叶绿体基因组 的特点,120-217Kb的cccDNA，一个叶绿体含一至几十个DNA分子;,ctDNA无5-甲基胞嘧啶；,有两个反向重复序列（rDNA区）变性出现发卡结构；,具有相对独立的基因复制、表达和调节系统。,部分基因有内含子：例.Rubisco大亚基9个内含子。,核外遗传医学宣教,30,二、叶绿体遗传的分子基础 1.叶绿体基因组 的特点核外遗,2.叶绿体DNA的物理图谱及基因定位,(1)4.5S、5S、16S、23SrDNA(分布在反向重复序列区);,(2)30多个tRNA编码序列4个在反向重复区，其中2个在16S和23S rDNA之间、其余分散分布；,(3)mRNA:核糖体蛋白（1/3，20）、Rubisco大亚基、PSI和PSII（部分）、ATPase、RNA多聚酶（部分）、电子传递蛋白等。,核外遗传医学宣教,31,2.叶绿体DNA的物理图谱及基因定位核外遗传医学宣教31,三、叶绿体遗传系统及其与核遗传系统的关系,关于,玉米的埃型条斑,遗传,埃型条斑（striped iojap）：基因(ij)位于核内，控制叶绿体的性状，（ij/ji）为白化（死亡）或绿白条斑，（+/+）植株正常。,埃型条斑形成后，可以通过母本（ij/ji）可以传递给下一代，与子代ij基因无关，说明：叶绿体遗传的自主性。,核外遗传医学宣教,32,三、叶绿体遗传系统及其与核遗传系统的关系关于玉米的埃型条斑遗,叶绿体的半自主性,叶绿体中的蛋白质分三类,由ctDNA编码的蛋白：eg.PS中的P700 Chla蛋白；,由核基因编码的蛋白：eg.PS中的Chla/b蛋白；,由核和线粒体基因共同编码的的蛋白：eg.Rubisco的大亚基由ctDNA编码；而小亚基由核基因编码，在胞质中被翻译后，经导肽运送至叶绿体。,叶绿体的增殖、发育和代谢等需要由叶绿体和核基因共同控制,核外遗传医学宣教,33,核外遗传医学宣教33,第六节 核外遗传与植物雄性不育性,一、植物的雄性不育性,雄性不育(male sterility)：由于花粉不能正常发育，不能与卵细胞受精形成合子，产生子代个体的遗传学现象。,1）核不育性,由核基因引起雄性不育。多发生在减数分裂过程，不能形成正常花粉，为隐性基因（ms）控制，(ms/sm)表现不育，不育基因依靠杂合体保持，杂合体后代呈简单的Mendel分离比，不能使后代全部不育，使其应用受到限制。,核外遗传医学宣教,34,第六节 核外遗传与植物雄性不育性一、植物的雄性不育性核外遗传,2）,质-核不育性,由细胞质和核共同控制的雄性不育类型。多发生在减数分裂后小孢子形成期，由不育的细胞质基因（S）和对应的核基因（纯合 rf/rf）决定。,S,rf/rf雄性不育；S,Rf/Rf可育；N,rf/rf可育,雄性不育系,：由于花粉败育，自交不能产生后代的品系（S,rf/rf）。,雄性不育保持系,:与雄性不育系（）杂交，产生雄性不育的后代，但自交可育，并且自交后代能够维持原有性状的品系（N,rf/rf）。,