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第十章 非孟德尔遗传. 本章重点. 掌握非孟德尔遗传的定义,以及 母体效应、剂量补偿效应、基因组印迹、核外遗传 四种遗传方式的规律与孟德尔遗传规律的关系。. 10.1 非孟德尔遗传. 自从孟德尔遗传规律发现,越来越多的证据证实了该规律,但也发现了不符合孟德尔遗传规律的基因作用模式,称 非孟德尔遗传 ( non-Mendelian inheritance)。.
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本章重点 掌握非孟德尔遗传的定义,以及母体效应、剂量补偿效应、基因组印迹、核外遗传四种遗传方式的规律与孟德尔遗传规律的关系。
10.1 非孟德尔遗传 自从孟德尔遗传规律发现,越来越多的证据证实了该规律,但也发现了不符合孟德尔遗传规律的基因作用模式,称非孟德尔遗传(non-Mendelian inheritance)。 孟德尔遗传包括母体效应(maternal effect)、剂量补偿效应(dosage compensation)、基因组印迹(genomic imprinting)、核外遗传(extranuclear inheritance )。
10.2 母体效应 10.2.1 椎实螺外壳旋转方向——母体遗传现象
10.2.2母体效应解释 母体基因延迟表达 在卵细胞成熟过程中,滋养细胞(母体细胞)的基因产物转移到卵细胞中,从而决定未来受精卵所发育成的个体的旋转方向。 麦粉蛾眼色,母体在卵细胞质积累犬尿素,影响幼虫眼色。
10.3 剂量补偿效应 哺乳动物雌性个体两条X染色体中的一条发生凝集,失去活性,从而保持雌雄动物X染色体基因产物平衡的现象称剂量补偿效应。 失活的X染色体称巴氏小体(Barr body),其以异染色质(heteroehromation)形式存在,不具有转录活性。 两条X染色体失活是随机的。
两个例子 三色玳瑁猫 黑白斑小鼠
莱昂假说 Lyonization 巴氏小体是失活X染色体,过程即Lyonization 受精后雌性体细胞1X染色体失活 X染色体失活随机的 X染色体失活的细胞克隆中该染色体保持失活 失活的X染色体在生殖细胞形成时可恢复
莱昂假说验证与发展 多个证据支持莱昂假说 莱昂化机制不清楚,但已发现X染色体失活中心(X-inactivation center,Xic)与之有关。 新莱昂假说:X染色体的失活是部分片段的,在1991年发现了X染色体失活特异基因(X-inactive specfic transcript, XIST),近年又几个活性基因。发现了
10.4 基因组印迹 基因组印迹(genomic imprinting)或亲本印迹(parent imprinting)是基因组在传递遗传信息的过程中对基因或DNA片段打下标记、烙印的过程。 基因组印迹依靠单亲传递某种性状的遗传信息,被印迹基因因来自不同亲本而表达不同,不符合孟德尔遗传。
小鼠IGF-2-母本印迹 ♀ ♂ ♂ ♀ Igf-2m Igf-2 Igf-2m Igf-2 Igf-2m Igf-2 Igf-2m Igf-2 Igf-2m Igf-2m 正常 矮小 Igf-2 Igf-2 表达 印迹
母体印迹过程 维持 建立 擦除重建 2 2m 2m ♂ 2 2 2m 2 2m ♀ 2 2m 2:IGF-2 2m:IGF-2m 正常 印迹
10.5 核外遗传 白色叶♀ 绿色叶♂ 绿色叶♀ 白色叶♂ 全部白色叶 全部绿色叶 10.5.1 叶绿体与核外遗传的发现 紫茉莉 其为叶绿体基因组控制性状,表现母系遗传
10.5.2 线粒体DNA 线粒体结构
mtDNA可以转录和翻译,产生自身所需要的部分产物,具有自主性。 翻译所需要的蛋白等,由核基因编码,在细胞质中合成。所以是半自主细胞器。
10.5.3核外基因的遗传特点 无组织特异性 为多拷贝基因组 共价、闭合、环状分子结构 严格母系遗传 半自主性 进化速率与核基因不同