核外遗传
extranuclear inheritance
又称:染色体外遗传(extrachromosomal inheritance);细胞质遗传(cytoplasmic inheritance)
定义:细胞核以外的遗传物质所决定的遗传现象。
学科:遗传学_经典遗传学
相关名词:细胞质 线粒体 叶绿体 表型
图片来源:视觉中国
【延伸阅读】
核外遗传,也称为染色体外遗传、细胞质遗传或非孟德尔遗传,是指遗传物质不仅存在于细胞核中,而且还存在于细胞质中的一种遗传方式。细胞质遗传与核DNA遗传方式不同,核DNA由双亲细胞共同遗传给后代,而细胞质DNA只由母方细胞通过细胞分裂或生殖细胞发生的方式遗传给子代。因此,细胞质遗传总是表现为母系遗传。
常见的核外遗传有线粒体遗传和叶绿体遗传。线粒体和叶绿体是细胞质中的两种细胞器,线粒体负责生产细胞能量,叶绿体负责植物的光合作用。它们的共同特点是都拥有自己的DNA。与核DNA不同,线粒体和叶绿体DNA都是环状分子,具有自我复制和遗传变异的能力。在受精卵中,只有母方来源的线粒体和叶绿体可以进入到胚胎中,而父亲的线粒体和叶绿体则会被丢弃。线粒体和叶绿体的DNA母系遗传的特征可以用来追踪亲缘关系和生物进化的历史。
线粒体和叶绿体的DNA复制和修复机制不如核DNA稳定,因此会导致遗传变异的频率较高。这种变异可能会导致线粒体和叶绿体的功能损失或异常,从而引起一系列疾病和健康问题。在人类医学研究中,线粒体的遗传变异已经被证实与许多疾病的发生和发展有关,如肌萎缩性侧索硬化症和线粒体脑肌病。植物中,叶绿体DNA参与了色素合成和呼吸作用过程。长期的进化使植物叶绿体和细胞核基因组之间产生复杂相互作用,因此叶绿体DNA突变可能导致广泛的表型变化。
除了线粒体和叶绿体遗传外,还有其他形式的核外遗传存在。例如,在某些细菌细胞中发现了小型、环状的质粒DNA,它可以独立于基因组DNA在细胞之间传递和遗传。在自然界中,质粒为其宿主提供了一种或多种功能,如抗生素抗性、还原/降解能力等。
总的来说,核外遗传的研究为我们提供了更深入的理解生物遗传和进化的方式,对解决一些遗传性疾病以及探索生命进化和多样性方面有重要的意义。
责任编辑:张鹏辉