1、第五章 葉綠體和線粒體的基因組及其表達(dá),Cell (plant),Chloroplast,Mitochondria,細(xì)胞質(zhì)遺傳：由細(xì)胞質(zhì)中的DNA決定的遺傳現(xiàn)象。,細(xì)胞核遺傳：由細(xì)胞核中的DNA決定的遺傳現(xiàn)象。,細(xì)胞核遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳,細(xì)胞質(zhì)遺傳特點(diǎn)：,（1）母系遺傳,（2）雜交后代都不出現(xiàn)一定的分離比例（非孟得爾遺傳）,如何知道某一遺傳性狀為細(xì)胞質(zhì)遺傳？,葉綠體基因組（cpDNA）及其表達(dá),（一）葉綠體基因組結(jié)構(gòu),（二）葉綠體基因組特點(diǎn),（1）環(huán)狀雙螺旋分子，不與蛋白質(zhì)結(jié)合。,（2）基因組復(fù)制和遺傳復(fù)雜且難以確定。,（3）基因組大小在120kb-160kb。含120-140個(gè)基因。,（4）某

2、些基因含有內(nèi)含子。,（5）有的基因組合可形成操縱子。,（6）所帶基因主要控制tRNA、rRNA及約80種蛋白質(zhì)合成。,（三）葉綠體基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,（1）轉(zhuǎn)錄的mRNA無(wú)5端帽子結(jié)構(gòu)，3通常無(wú)poly(A)。,（3）轉(zhuǎn)錄后調(diào)控包括內(nèi)含子的剪切（反式剪切現(xiàn)象），RNA編輯等。,（4）所有葉綠體mRNA均由葉綠體中的核糖體負(fù)責(zé)翻譯。,（2）多順?lè)醋愚D(zhuǎn)錄，啟動(dòng)子基序與原核生物相似。,（6）葉綠體基因翻譯產(chǎn)物往往和核基因翻譯產(chǎn)物協(xié)同作用，完成其生理功能。（Rubisco 全酶的組裝）,紫茉莉花斑枝條的葉綠體細(xì)胞質(zhì)遺傳,線粒體基因組（mtDNA）及其表達(dá),（一）線粒體基因組結(jié)構(gòu),（二）線粒體基因組特點(diǎn),

3、（1）一般認(rèn)為是環(huán)狀雙螺旋分子，不與蛋白質(zhì)結(jié)合。但物理結(jié)構(gòu)復(fù)雜。,（2）動(dòng)物中和植物中線粒體基因組大小差別很大。動(dòng)物15-18kb，植物200-2500kb。且同一植物之間也存在較大差異，,（3）有些物種的線粒體中基因中含內(nèi)含子（植物、酵母），而有的物種則沒(méi)有（人）。,（4）植物線粒體基因存在混棲基因現(xiàn)象。,（5）線粒體基因的密碼與核基因密碼具有不通用性。,（6）所帶基因主要控制tRNA、rRNA及某些蛋白質(zhì)合成。,（三）線粒體基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯調(diào)控,轉(zhuǎn)錄與原核生物的轉(zhuǎn)錄相似；轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物也往往沒(méi)有完整的5帽子和3 poly(A)結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)錄后調(diào)控中RNA編輯和剪接占有重要地位； 線粒體核糖體沉降系數(shù)為60-78S，也與原核生物的核糖體類似。線粒體基因存在和核基因的協(xié)調(diào)互作作用，,（四）線粒體基因相關(guān)的胞質(zhì)雄性不育（CMS）,線粒體,母系遺傳,細(xì)胞質(zhì)雄性不育,細(xì)胞核,核遺傳,育性恢復(fù),玉米CMS,三系法雜交制種技術(shù),線粒體的起源,內(nèi)共生假說(shuō) 1970，Margulis，真核細(xì)胞祖先是種吞噬細(xì)胞；線粒體祖先是種革蘭氏陰性菌。前者吞后者 細(xì)胞分化假說(shuō) 原始的原核細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷包被D