核外遺傳
extranuclear inheritance
又稱:染色體外遺傳(extrachromosomal inheritance);細(xì)胞質(zhì)遺傳(cytoplasmic inheritance)
定義:細(xì)胞核以外的遺傳物質(zhì)所決定的遺傳現(xiàn)象。
學(xué)科:遺傳學(xué)_經(jīng)典遺傳學(xué)
相關(guān)名詞:細(xì)胞質(zhì) 線粒體 葉綠體 表型
圖片來源:視覺中國(guó)
【延伸閱讀】
核外遺傳,也稱為染色體外遺傳、細(xì)胞質(zhì)遺傳或非孟德爾遺傳,是指遺傳物質(zhì)不僅存在于細(xì)胞核中,而且還存在于細(xì)胞質(zhì)中的一種遺傳方式。細(xì)胞質(zhì)遺傳與核DNA遺傳方式不同,核DNA由雙親細(xì)胞共同遺傳給后代,而細(xì)胞質(zhì)DNA只由母方細(xì)胞通過細(xì)胞分裂或生殖細(xì)胞發(fā)生的方式遺傳給子代。因此,細(xì)胞質(zhì)遺傳總是表現(xiàn)為母系遺傳。
常見的核外遺傳有線粒體遺傳和葉綠體遺傳。線粒體和葉綠體是細(xì)胞質(zhì)中的兩種細(xì)胞器,線粒體負(fù)責(zé)生產(chǎn)細(xì)胞能量,葉綠體負(fù)責(zé)植物的光合作用。它們的共同特點(diǎn)是都擁有自己的DNA。與核DNA不同,線粒體和葉綠體DNA都是環(huán)狀分子,具有自我復(fù)制和遺傳變異的能力。在受精卵中,只有母方來源的線粒體和葉綠體可以進(jìn)入到胚胎中,而父親的線粒體和葉綠體則會(huì)被丟棄。線粒體和葉綠體的DNA母系遺傳的特征可以用來追蹤親緣關(guān)系和生物進(jìn)化的歷史。
線粒體和葉綠體的DNA復(fù)制和修復(fù)機(jī)制不如核DNA穩(wěn)定,因此會(huì)導(dǎo)致遺傳變異的頻率較高。這種變異可能會(huì)導(dǎo)致線粒體和葉綠體的功能損失或異常,從而引起一系列疾病和健康問題。在人類醫(yī)學(xué)研究中,線粒體的遺傳變異已經(jīng)被證實(shí)與許多疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān),如肌萎縮性側(cè)索硬化癥和線粒體腦肌病。植物中,葉綠體DNA參與了色素合成和呼吸作用過程。長(zhǎng)期的進(jìn)化使植物葉綠體和細(xì)胞核基因組之間產(chǎn)生復(fù)雜相互作用,因此葉綠體DNA突變可能導(dǎo)致廣泛的表型變化。
除了線粒體和葉綠體遺傳外,還有其他形式的核外遺傳存在。例如,在某些細(xì)菌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了小型、環(huán)狀的質(zhì)粒DNA,它可以獨(dú)立于基因組DNA在細(xì)胞之間傳遞和遺傳。在自然界中,質(zhì)粒為其宿主提供了一種或多種功能,如抗生素抗性、還原/降解能力等。
總的來說,核外遺傳的研究為我們提供了更深入的理解生物遺傳和進(jìn)化的方式,對(duì)解決一些遺傳性疾病以及探索生命進(jìn)化和多樣性方面有重要的意義。
責(zé)任編輯:張鵬輝