如何理解细胞质基因的半自主自我复制

秦四哥

——Molecular Biology Of TheCell.6th

问题来源（教材第70页）线粒体和叶绿体中的DNA，能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译合成蛋白质。那如何理解细胞质基因的半自主自我复制呢？

问题探讨很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息称为真核细胞的第二遗传信息系统，或核外基因及其表达体系。研究发现:

①线粒体和叶绿体都具有独立进行转录和翻译蛋白质的体系。线粒体和叶绿体中除含有DNA外，还含有RNA(mRNA、tRNA、rRNA)、核糖体、氨基酸活化酶等;

②线粒体和叶绿体的自主程度是有限的。迄今为止，人们发现叶绿体仅能合成13种蛋白质，线粒体能够合成60多种蛋白质，而参与组成线粒体和叶绿体的蛋白质分别有上千种。这说明，线粒体和叶绿体中自身编码合成的蛋白质并不多，它们中的绝大多数蛋白质是由细胞核基因编码，在细胞质核糖体上合成的。也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，它们对细胞核遗传系统有很大的依赖性。因此，线粒体和叶绿体的生长和增殖是受细胞核基因组及自身基因组两套遗传信息系统控制的，所以它们都被称为半自主性细胞器。

③线粒体和叶绿体中的DNA都可以自我复制。其复制方式也是按半保留复制方式进行。用3H嘧啶核苷酸标记证明，线粒体中DNA复制的时间主要在细胞周期的S期和G2期，而且DNA先复制，随后线粒体分裂。叶绿体中DNA复制的时间在期。它们的复制都受细胞核的控制，复制所需的DNA聚合酶都是由细胞核DNA编码，在细胞质核糖体上合成的。

——邓过房.对人教版《遗传与进化》教材中几个问题的探讨.生物学教学.2015年第6期