细胞质遗传
细胞质遗传
细胞质遗传
细胞质遗传是指通过细胞质中遗传物质的传递，影响后代性状的过程。
虽然细胞核内的核酸控制了大部分遗传信息，但细胞质中的线粒体和叶绿体也扮演着重要的角色。
细胞质遗传的机制
细胞质遗传主要通过线粒体和叶绿体中的DNA来实现。
线粒体是细胞内的能量中心，负责细胞内的能量转化，而叶绿体是光合作用的场所。
这两种细胞器都含有自己的DNA，通过雌性细胞质的传递来影响后代性状。
线粒体和叶绿体的DNA是环状的，相对于更为复杂的细胞核DNA而言，它们相对较小且编码的基因数量有限。
然而，这些基因对于细胞的正常功能至关重要。
细胞质遗传的影响
细胞质遗传可以导致一些遗传病的传递。
如果母亲携带有突变的线粒体DNA，那么她的子代继承这些突变的可能性会很高。
这种现象被称为“母系遗传”。
另外，细胞质遗传也被发现与一些植物的性状传递有关。
例如，某些植物的叶绿体DNA编码了一些影响光合作用效率的基因，这就导致了在杂交后代中出现了不同的叶形和叶色。
细胞质遗传的意义
了解细胞质遗传对于生物科学的发展至关重要。
通过研究细胞质遗传，人们可以更深入地了解遗传信息的传递机制，从而为疾病的治疗和预防提供更多可能性。
另外，细胞质遗传的研究也为农业和植物育种领域提供了一些新的思路。
通过深入研究植物叶绿体和线粒体的遗传机制，人们可以更好地改良作物，提高农作物的产量和品质。
总的来说，细胞质遗传虽然在遗传学中占据较小的一部分，但是其独特的传递方式和影响机制使其在生物科学领域中扮演着不可或缺的角色。
不断地深入研究和探索细胞质遗传，将有助于揭示生命的奥秘并推动人类社会的发展进步。
细胞质遗传-精品课件
杂种植株的表现 白色 白色 白色
绿色
白色 绿色 花斑
绿色 绿色 绿色
花斑
白色 绿色 花斑
白色、绿色、花斑 白色、绿色、花斑 白色、绿色、花斑
由此可见，决定枝条和叶色的遗传物 质是通过母本传递的。
研究表明： 绿叶细胞含正常绿色质体(叶绿体) 白细胞只含白色质体(白色体) 绿白组织之间的交界区域，某些细 胞里既有叶绿体，又有白色体。
→高等植物中每个叶绿体内含有30-60个拷 贝，而某些藻类中每个叶绿体内约有100 个拷贝。
→大多数植物中，每个细胞内含有几千个 拷贝。单细胞的鞭毛藻中约含有15个叶 绿体，每个叶绿体内约有40个拷贝，一 个个体中约含600个拷贝。
→目前，一些植物的ct
DNA的全部碱基序列已
被测出来，多数植物
的ctDNA大小约为150
细胞质遗传的特点： 1. 遗传方式是非孟德尔式的；杂交后
代一般不表现一定比例的分离； 2. 正交和反交的遗传表现不同；F1通
常只表现母本的性状； 3. 通过连续回交能将母本的核基因几
乎全部置换掉，但母本的细胞质基 因及其所控制的性状仍不消失； 4. 由附加体或共生体决定的性状，其 表现往往类似病毒的转导或感染。
也有人认为叶绿体DNA是雄性不育基因的载体。
2、关于质核不育型的假说
（1）质核互补控制假说：认为细胞质不育基因存在于线 粒体上。当线粒体DNA的某个(或某些)节段发生变异，并 使可育的胞质基因突变为S时，线粒体mRNA所转录的不育 性信息使某些酶不能形成，或形成某些不正常的酶，从而 破坏了花粉形成的正常代谢过程，最终导致花粉败育。 （2）能量供求假说：认为线粒体是细胞质雄性不育性的 重要载体。植物的育性与线粒体的能量转化效率有关。 （3）亲缘假说：认为遗传结构的变异引起个体间生理生 化代谢上的差异，与个体间亲缘关系的远近成正相关。两 亲间亲缘差距越大，杂交后的生理不协调程度也越大。当 这种不协调达到一定程度，就会导致植株代谢水平下降， 合成能力减弱，分解大于合成，使花粉中的生活物质减少
遗传学细胞质遗传
雄性不育得遗传决定类型
核质互作雄性不育型
由细胞质遗传因子和核基因 互相作用共同控制花粉育性 得类型
大多数正常品种与之杂交后 代仍为雄性不育
少数携带特殊恢复基因得品
种与之杂交后代正常可育
N
雄性不育得遗传决定类型
细胞质雄性不育型
决定花粉败育得基因在细胞质中 任何正常品种与其杂交,F1均为雄性不育 只能被保持而不能被恢复
胞质不育基因得载体
线粒体基因组(mtDNA)就是雄性不育基因得载体
不育系线粒体得亚显微结构和 mt DNA 与正常植株(如保持 系)有明显得差异
叶绿体基因组(cpDNA)就是雄性不育基因得载体
不育系和保持系之间在叶绿体超微结构和叶cpDNA上存在 明显不同
质核互作雄性不育性得发生机理
质核互补控制假说
终止子 亮氨酸 leu 异亮氨酸 ile 精氨酸 arg
例外情况
色氨酸 trp 苏氨酸 thr 甲硫氨酸 met
终止子
发现得生物
人和酵母得线粒体 酵母得线粒体 人得线粒体 人得线粒体
线粒体基因组
线粒体就是半自主性得细胞器
mtDNA虽能自主复制,但需要核基因组为其编码 DNA聚合酶 线粒体虽有自己得核糖体、tRNA,并能在线粒体内 翻译mtDNA转录得mRNA,但其核糖体蛋白质由核基 因编码 线粒体膜蛋白大多从核基因组中转录,在细胞质中合 成后再转运进入线粒体
叶绿体基因组
叶绿体就是半自主性得细胞器
cpDNA虽能自主复制,编码其核糖体RNA及部分 tRNA,但不能编码自身得DNA复制、转录和翻译过 程所需得全部蛋白质因子和酶 不能编码类囊体所有得结构蛋白和酶系,膜脂代谢所 需得酶系
非细胞质组分得遗传因子
第十一章细胞质遗传
下能稳定地遗传下去，经过多次接种移植、 其遗传方式和表现型都不会改变。
②. 试验： 缓慢生长特性只能在通过母本传递给
后代(其核遗传正常，呈1∶1分离)。
③.分析：缓慢生长突变型 在幼嫩培养阶段时无细胞 色素氧化酶，酶是正常代 谢所必需的。
某个体的表现型并不由其自身的基因型直接决定， 而是由母本卵细胞状态决定，母本卵细胞的状态又由 母本的基因型决定。
正交 ♀(右旋)SS×♂(左旋)ss
↓异体受精
反交 ♀(左旋)ss×♂(右旋)SS
↓异体受精
F1 全部为右旋(Ss)
全为左旋(Ss)
↓自体受精
↓自体受精
F2 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋） 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
接受花粉的枝条 提供花粉的枝条 杂种表现
白色
白色
绿色 花斑 白色
白色
绿色
绿色 花斑
绿色
白色
花斑
绿色 花斑
白、绿、 花 斑
结果： 白→白 绿→绿 花斑→白、绿、花斑
枝条和叶色的遗传物质是 通过母本传递的。
原因:
花斑枝条： 绿细胞中含有正常的绿色质体(叶绿体)； 白细胞中只含无叶绿体的白色质体(白色体)； 绿白组织交界区域：某些细胞内既有叶绿体、又有白色体。 ∴紫茉莉的花斑现象是叶绿体的前体（质体）变异而引起的。 花粉中精细胞内不含质体，上述三种分别发育的卵细胞无论接受
1984年，Lonsdale测出玉米mtDNA： * 含有570kbp； * 并存在多个重复序列（主要有6种）； * rRNA基因、tRNA基因和细胞色素C氧
化酶基因均已定位。
㈢、线粒体遗传信息的复制、转录和翻译系统：
遗传学第8章细胞质遗传
酸为核DNA所编码，其余十几种氨基酸为ctDNA所编码。
第四节 线粒体遗传
一、线粒体遗传的表现 二、线粒体遗传的分子基础
一、线粒体遗传的表现
举例：红色面包霉缓慢生长突变型的细胞质遗传 1。原子囊果相当于一个卵细胞，它包括细胞质和细胞核两部分；分生孢子在 受精时只提供细胞核，相当于精子。 2。红色面包霉缓慢生长突变型，在正常繁殖条件下能很稳定地遗传下去。 将突变型的原子囊果和野生型的分生孢子受精结合时，所有子代都是突变型； 反之，所有子代都是野生型的。 3。缓慢生长的特性被原子囊果携带，就能传递给所有子代；如果由分生孢子 携带，就不能传递给子代。 4。生化分析：突变型不含细胞色素氧化酶，这种酶是由线粒体控制合成的。
㈡、线粒体基因组的构成： ➢1981年Kanderson最早测出人的mt DNA全序列为16569bp。 ➢人、鼠、牛的mtDAN全序列均被测出：
2个rRNA基因；22个tRNA 基因；13个蛋白质基因等；
人、鼠和牛的mtDNA分别有 16569bp、16275bp和16338bp。
者的差异较小。
㈡、叶绿体基因组的构成： 1、低等植物的叶绿体基因组：
⑴. ct DNA仅能编码叶绿体本身结构和组成的一部分物质； 如各种RNA、核糖体（70S）蛋白质、光合作用膜蛋白 和RuBp羧化酶8个大亚基。
⑵. 特性：与抗药性、温度敏感性和某些营养缺陷有关。
2. 高等植物的叶绿体基因组：
2. cytoplasmic inheritance ：由细胞质基因所决定的遗传 现象和遗传规律，也称为非孟德尔遗传，核外遗传。
染色体基因组
基因（核DNA）
遗传学细胞质遗传
㈡、草履虫放毒型的遗传:
1. 结构： 草履虫（Paramecium aurelia）是一种常见
的原生动物，种类很多。 大核（1个），是多倍体，主要负责营养； 小核（1~2个），是二倍体、主要负责遗传。
41
④.半自主性的细胞器： 线粒体内100多种蛋白质中，约有10种是线粒体本身
合成的，包括细胞色素氧化酶亚基、4种ATP酶亚基和1种 细胞色素b亚基。
∴线粒体的蛋白是由线粒体本身和核基因共同编码的， 是一种半自主性的细胞器。
42
第五节 共生体和质粒决定的染色体 外遗传
一、共生体的遗传：
㈠、共生体（symbionts）： 不是细胞生存所必需的组成部分，仅以某种共生的
（二）持久的母性影响
例： 椎实螺外壳 的旋转方向受母亲基 因型控制，终生不变。 它受一对等位基因控 制，右旋(D)对左旋(d) 为显性。
椎实螺正反交，F1旋转方向都与各自母本相似，即右 旋或左旋，F2却都为右旋，F3才出现右旋和左旋的分 离。
P ♀DD × dd♂
右旋 左旋
♀dd × DD♂
左旋 右旋
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线粒体数目及mt DNA大小：
生物种类 酵母
几种生物的 mt DNA
每细胞中 线粒体数
mt DNA 大小 (kb)
22
84
鼠（L 细胞）
500
16.2
人（Hela 细胞） 800
16.6
mt DNA 与 核 DNA 比值
0.18
0.002 0.01
37
㈡、线粒体基因组的构成：
1981年Kanderson最早测出人的mt DNA全序列为16569 bp。 人、鼠、牛的mtDAN全序列中测出：
遗传学—— 细胞质遗传
一、核质协同作用
?
一、核质协同作用
草履虫的放毒遗传
草履虫（1大核2小核） 草履虫的生殖
无性生殖 有性生殖
自体受精 异体接合
草履虫的放毒型与敏感型 草履虫放毒型与敏感型的接合
草履虫的自体受精
自体受精后新形成的二倍体均为纯合体
草履虫的异体接合
接合生殖遵循孟德尔规律
草履虫的放毒型与敏感型
已在43科、162属、320个种以上植物发现了 雄性不育。
2. 植物雄性不育类型
环境引起的雄性不育，染色体畸变造成的雄性不育和基因突变
引起的雄性不育。不育系、保持系、恢复系
⑴ 环境引起的雄性不育
① 物理杀雄 ② 化学杀雄
第九章 细胞质遗传
（细胞质遗传的概念）
第一节 细胞质遗传的主要特点和 遗传机制
第二节 细胞质基因和细胞核基因 的关系
细胞质遗传的概念
核遗传:染色体基因组所控制的遗传 现象和遗传规律。
细胞质遗传: 由细胞质基因所决定的 遗传现象和遗传规律，有时也称为核 外遗传或母性遗传。
第一节 细胞质遗传的主要特点 和遗传机制
♣ 不遵循孟德尔遗传，后代不出现一定的比 例(非孟德尔式遗传)。
精卵结合
P 配子
代表两种细胞核 代表两种质体 代表两种线粒体
F1
三、细胞质遗传的机制
1. 精卵结合形成的合子由父母双亲所提供的 遗传物质不均等。在受精卵的原生质体中， 核来自于父母双方，而细胞质却几乎完全 来自其母亲（精子受精时胞质很少甚至不 能进入卵细胞中）。
叶绿体基因组
质体DNA多为闭合环状分子，长约40～45μm， GC含量36～41%，比核DNA低。DNA裸露， 不和组蛋白结合。DNA中无甲基化（核DNA25% 左右的C是甲基化的）。120～160kb大小，多数为 150kb
细胞质遗传
(二)胞质不育型: 胞质不育型: 指由细胞质内的基因所决定的雄性不育类 型. 在不育系的细胞质内有雄性不育基因S 在不育系的细胞质内有雄性不育基因 S , 但在细胞核内没有相应的雄性不育基因和 可育基因. 可育基因. 这种雄性不育性仅受细胞质的基因所控制, 这种雄性不育性仅受细胞质的基因所控制, 具有S基因的个体是雄性不育的,具有N 具有S基因的个体是雄性不育的,具有N基 因的个体是雄性可育.因此,有性生殖不 因的个体是雄性可育.因此,有性生殖不 能恢复胞质不育型的育性. 能恢复胞质不育型的育性.
这表明卡巴粒只通过细胞质来传递, 这表明卡巴粒只通过细胞质来传递 , 但 是它们的保持却要依赖于核中显性基因K 是它们的保持却要依赖于核中显性基因K 的存在. 的存在. 然而, 基因型为Kk 的放毒型并不稳定, Kk的放毒型并不稳定 然而 , 基因型为 Kk 的放毒型并不稳定 , 一旦经自体受精 基因型分离为KK,Kk 自体受精, KK,Kk和 一旦经自体受精,基因型分离为KK,Kk和 kk, kk个体细胞质里的卡巴粒不能保持 kk , kk 个体细胞质里的卡巴粒不能保持 和增值, 几次无性分裂后, 和增值 , 几次无性分裂后 , 就将因卡巴 粒的消失而成为敏感型 敏感型. 粒的消失而成为敏感型.
2)线粒体基因组的半自主性
线粒体基因组的相对独立性 mtDNA合成的调节与核 DNA合成的调节彼 合成的调节与核DNA ① mtDNA 合成的调节与核 DNA 合成的调节彼 此独立,可能存在多种复制形式,其中D 此独立,可能存在多种复制形式,其中D 环复制是线粒体特有的复制形式; 环复制是线粒体特有的复制形式; 线粒体基因组有自己独立的表达系统, ② 线粒体基因组有自己独立的表达系统 , 自己编码两种rRNA 22～ 24种 tRNA, rRNA, 自己编码两种 rRNA , 22 ～ 24 种 tRNA , 在 线粒体内合成mtDNA编码的蛋白质; mtDNA编码的蛋白质 线粒体内合成mtDNA编码的蛋白质;
第42讲细胞质遗传
第42讲细胞质遗传一、考点内容全解（一）本讲考点是什么1.细胞质遗传（1）细胞质遗传的物质基础：叶绿体、线粒体、质粒等细胞质结构中的DNA。
（2）细胞质遗传的主要特点是：母系遗传；后代不出现一定的分离比。
（3）细胞核遗传和细胞质遗传是相互依存、相互制约，不可分割的，共同控制生物的性状。
2.核质互作杂交育种—三系配套一区：培育不育系S（rr）和保持系N（rr）S（rr）×N（rr）S（rr）N（rr）二区：培育杂交种S（Rr）和恢复系N（RR）S（rr）×N（RR）S（Rr）N（RR）一、细胞质遗传的概念：细胞质遗传：由胞质遗传物质引起的遗传现象（又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母性遗传）。
细胞质基因组：所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。
二、细胞质遗传的特点：（1）母系遗传：具有相对性状的亲本杂交，F1总是表现出母本性状的遗传现象。
（2）分离比不确定：两个亲本杂交，若出现性状分离，不会像细胞核遗传那样出现一定的分离比。
3. 形成特点的原因：（1）受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。
（2）生殖细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能像核内的遗传物质那样进行有规律的分离，而是随机地、不均等地分配到子细胞中去。
细胞质遗传的物质基础线粒体和叶绿体中存在DNA，都能够进行自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，控制生物的某些性状。
细胞质遗传在实践中的应用：细胞质遗传主要应用在作物育种上。
（一）杂种优势1. 概念：在农业生产上，杂交种表现出生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强等特点。
2. 弊端：杂种优势往往只表现在两个品种杂交后的第一代上。
杂种第一代所结的种子再种下去，长出来的杂种第二代（F2）就会出现生长不齐、产量下降等现象。
因此要保持作物的杂种优势，就必须年年配制第一代杂交种。
提问：若利用矮秆（A）植株和抗病（B）植株，培育既矮秆又抗病的植株，其杂交的遗传图解如何？杂交的后代性状分离的情况如何？（二）雄性不育植株1. 概念：雄蕊发育不正常，不能产生可育的花粉，但是雌蕊正常可育，可以接受其他植株的花粉而产生种子，这种现象在遗传学上称为雄性不育。
细胞质遗传
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的发现和特点 三、细胞质遗传的应用 四、细胞质遗传与细胞核遗传
细胞质遗传的概念
细胞质中有叶绿体、线粒体、中心粒、动粒、 膜体系等细胞器，也有质粒、共生体等非细胞 器，它们有各自的基因。遗传上把由细胞质基 因所决定遗传现象和遗传规律，称为细胞质遗 传( cytoplasmic inheritance)，又叫非染色体遗 传(non-chromosomal inheritance)、非孟德尔 遗传( non Mende-lian inheritance)、核外遗传 (exrra-nuclear inheritance)、母体遗传 (maternal inheritance)。与之相对，由细胞核染 色体基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细 胞核遗传。
试验 试验结果是同一杂交组合正反交F1 表现不同，F1表现母本性状，与父本枝条 颜色表现无关。具体的情况是以白色枝条 上的花做母本，无论父本花来自哪一种枝 条，F1均表现白色枝条；以绿色枝条上的 花作母本时，F1均表现绿色枝条；当以花 斑枝条上的花为母本时，F1会出现白色、 绿色和花斑3种类型，且3种类型的比例没 有规律。显然，这紫茉莉的枝条颜色的遗 传表现不符合孟德尔遗传规律。
细胞质遗传的发现
细胞质遗传现象最早是在1909年柯伦斯( Carl Correns)研究紫茉莉枝条颜色遗传时发现的。紫茉莉 又称胭脂花，因花瓣可以提取胭脂而得名。在自然 界中，紫菜莉的枝条颜色有三种：一种是白色，一 种是绿色，一种是白绿相间的花斑色，三种枝条都 可以开花结实。柯伦斯分别以三种枝条上的花为母 本，以三种枝条上不同花为父本进行两两杂交。
根据有性生殖原理，细胞质几乎全部来自于母 体，因此细胞质中的叶绿体也随细胞质一起遗 传给后代，使后代表现母体细胞质性状。于是， 白、绿枝条母本杂交后代分别表现为白色和绿 色，花斑枝条作母本如果卵细胞只含有叶绿体 后代均为绿色，只含有白色体后代均为白色； 如果既含有叶绿体又含有白色体，后代为花斑。 细胞质中的D．t-绿体和白色体在细胞分裂时 并不像细胞核基因那样发生准确有规律的分离， 所以花斑枝条杂交后代才不表现有规律的分离 比例。
细胞质遗传
11.1 细胞质遗传的概念和特点
11.1.2 细胞质遗传的特点
p244
❖ 正反交结果不同，且F1代的表现总是和母本 一致，故又称之为母性遗传。
❖ 不出现Mendel式分离比
❖ 通过连续回交能把母本的核基因全部置换掉，
但母本的细胞质基因及其控制性状仍不消失。
❖ 非细胞器基因组中遗传物质的传递类似病毒
链霉素抗性表型同正接合型(mt+)亲代的表型一致, mt-型细胞的叶绿体在接合中被丢失
玉米埃型条纹叶的遗传
玉米第7染色体上 (核基因)
正常绿色叶(Ij) 白色条纹叶(ijij) 母本为正常绿叶表现
孟得尔式遗传
p248-249
母本为条形叶不表现孟得尔式遗传
玉米条纹叶遗传的解释
条纹叶基因纯合(ijij)时，会引起叶绿体基因变异
花的植物，雄蕊发育不正常，不能产生有正常功能 的花药、花粉
雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实
雄性不育现象的存在与意义：
广泛存在
用于杂种优势利用中，杂交种制种
以不育系作为母本，免除人工去雄的麻烦，
节约人力，降低种子成本，并能保证种子纯度。
雄性不育在植物界是很普遍的，迄今已在18个 科的110多种植物中发现了雄性不育性的存在。
与野生型菌落接合
– 二倍接合子的线粒体基因组均来于野生型菌落 – 后代均表现为野生型菌落
11.2.3 叶绿体基因组遗传
p168
叶绿体的遗传特点
叶绿体具有遗传自主性：
既能自我复制，又能独立表达(决定性状表现)
叶绿体遗传的自主性是相对的：
可能与核基因共同决定性状表现 在某些情况下受核基因影响(甚至产生细胞质基因突变)
花斑：
– 局部不能形成叶绿素 具有叶绿体白色体两类
细胞质遗传
条纹♂ ijij
F1
绿色
Ijij
×
F2 绿色 绿色 条纹 IjIj : Ijij : ijij
3
：1
母本正常，表现孟德尔 遗传，显示绿色与非绿 色是一对基因的差别。
反交：
P 条纹♀ ×
ijij
绿色♂ IjIj
F1 绿色 白色 条纹 Ijij Ijij Ijij
（无一定比例）
（连续回交）
条纹♀ × 绿色♂
卵 细 胞
卵
卵
细
细
胞
胞
• 母体遗传：
真核生物有性过程： 卵细胞：有细胞核、大量的细胞质和细胞器；
能为子代提供核基因和胞质基因。 精细胞：只有细胞核，细胞质或细胞器极少或没有；
只能提供其核基因，不能或极少提供胞质基因。 所以：一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息只能通过
卵细胞传给子代，而不能通过精细胞遗传给子代。
↓异体受精 左旋(Dd)
↓自体受精 1DD∶2Dd∶1dd（均右旋） ↓↓↓ 右旋 右旋 左旋 (DD)(分离)(dd)
3∶1
3∶1
② 原因：
16
椎实螺外壳旋转方向是由受精卵螺旋式分裂时纺锤体分裂方向 决定的，并由受精前的母体基因型决定。
左旋──受精卵纺锤体向中线左侧分裂 ；
右旋──受精卵纺锤体向中线右侧分裂 。
③ 分析：
缓慢生长突变型在幼嫩培养阶段时无细胞色素氧化酶， 酶是正常代谢所必需的。
由于细胞色素氧化酶的产生与线粒体有关，缓慢生长突变 型中的线粒体结构不正常。
结论：有关基因存在于线粒体之中，由母本遗传。
2.酵母小菌落的遗传：
小菌落酵母细胞缺少细胞色 素a和b、细胞色素氧化酶
13.细胞质遗传
母性影响的产生是细胞核基因遗传的一种特殊形 式，和细胞质遗传有本质的差别。
第三节 叶绿体遗传
一 叶绿体遗传的表现 1.紫茉莉花斑性状的遗传 2.玉米埃型条纹斑的遗传
二、叶绿体遗传的分子基础
一、叶绿体遗传的表现
1、紫茉莉花斑性状的遗传
1943年，Rhoades报道玉米的第7染色体上有一个隐性基因(ij)
能使玉米叶片产生绿色白色相间的条纹。
A IjIj绿色♀×ijij条纹♂ ↓
Ijij全部绿色 ↓⊕
IjIj Ijij ijij 绿色 绿色 条纹
1/4 2/4 1/4
B
ijij ♀ × IjIj ♂
↓
F1 Ijij Ijij Ijij 绿色 条纹 白化
二、质粒的遗传
质粒(plasmid) 指存在于细胞中能独立进行自主复制的 染色体外遗传因子，也称为附加体。包括共生生物、 真核生物的细胞器和细菌中染色体以外的单纯的DNA 分子。目前已普遍认为质粒仅指细菌、酵母和放线菌 等生物中染色体以外的单纯DNA分子。 大肠杆菌的F因子的遗传最具代表性。
第六节 高等植物的雄性不育
二、线粒体遗传的分子基础
一、线粒体遗传的表现
1、红色面包霉迟缓突变型的遗传
图7 红色面包霉的 线粒体遗传
对生长迟缓的突变型（poky）生化分析， 发现在幼嫩培养阶段不含细胞色素氧化酶 a,b，这种酶在线粒体内，且观察其线粒体 结构不正常。
2、啤酒酵母小菌落（PETITE）的遗传
啤酒酵母的生活史
另一类型为中性小菌落（rho-N）。以正常个体 与中性小菌落杂交，产生正常的二倍体合子。并 且其后代表型也正常。
医学遗传学第八章细胞质遗传
叶绿体的功能
叶绿体的主要功能是进行光合作用，将太阳能 转化为植物所需的能量。
细胞质遗传的特点
• 细胞质遗传受到母系遗传的支配，由母亲通过卵细胞传递给下一代。 • 线粒体和叶绿体携带着自己的遗传物质，与细胞核基因共同决定个体
性状。 • 细胞质遗传的特征包括不完全性和限制性。
医学遗传学第八章细胞质 遗传
细胞质遗传，是指遗传物质通过细胞质传递给下一代的过程，与细胞核因果 关系又不同。
在本章中，我们将探讨细胞质的基本结构、线粒体和叶绿体的结构与功能， 以及细胞质遗传的特点、传递方式和与之相关的人类疾病。
细胞质的基本结构
细胞质是细胞核外的胞质区域，包括细胞质基质和细胞内膜系统。它起到了维持细胞形态、提供营养 和能量等重要功能。
线粒体的结构
线粒体是由两层膜组成的，其内膜上有许多折 叠形成的结构，称为线粒体内膜嵴。
线粒体的功能
线粒体的主要功能是进行细胞呼吸，产生细胞 所需的能量。
叶绿体的结构和功能
叶绿体是植物细胞中的特殊细胞器，负责进行光合作用，将阳光转化为化学能。 • 叶绿体内部有叶绿素颗粒，其中含有光合色素和光合膜。 • 叶绿体能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。 • 叶绿体具有独立的DNA和RNA分子，可以自主进行蛋白质合成。
细胞质遗传的传递方式
• 细胞质遗传通过卵细胞传递给后代，通常不受精子细胞的影响。 • 通过杂交和纯合线等方法，可以确定细胞质的遗传特性。 • 细胞质遗传的发生与遗传物质在细胞质中的复制和传递过程有关。
与细胞质遗传相关的人类疾病
1. 临床表现为线粒体功能障碍，如线粒体病。 2. 罕见的细胞质遗传性疾病，如MELAS综合征和MERRF综合征。 3. 一些癌症和神经退行性疾病与细胞质遗传也有关联。
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Chapter Ten Cytoplasmic Inheritance指染色体基因组所控制的遗传现象和遗
传规律。
A B B A
子代只能提供核基因，不能或极少提供细胞质基因。
因此，一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息
子代。
代表两种细胞核
代表两种细胞质
代表两种质体
细胞质遗传和细胞核遗传的异同
细胞质DNA 细胞核DNA
细胞质遗传的特点
§10.1 母性影响1
短暂的母性影响：麦粉蛾（
野生型：幼虫皮肤有色，成虫复眼深褐色（犬尿素） 图13-1
图11-2椎实螺外壳旋向的遗传受母亲基因型制约正交反交
椎实螺外壳旋向的遗传
F
母性影响与细胞质遗传的区别母性影响
§10.2 细胞质遗传
1 植物叶绿体的遗传
）
茉莉绿白斑植株杂交结果
父本枝条的来源母本枝条的来源子代
（1）酵母菌
（Saccharomyce
s cerevisiae）
小菌落
酵母菌生活史
2 真菌类线粒体的遗传
加酵母菌落图
小菌落（petite colony）缺少细胞色素a和b以及
细胞色素c氧化酶，在通气情况下，细胞长得慢。
图12-8
3 草履虫（Paramecium aurelia）放毒型遗传
图12-9 图12-10草履虫放毒型必有因子：卡巴粒+K
放毒型：
/K+卡巴粒敏感型：
k 图12-12
Kk Kk Kk Kk kk KK kk KK kk KK kk KK kk KK kk KK kk KK
质基因组间的相互关系 图12-13粒4
（1）植物雄性不育的类别
male sterility
（
也叫
核不育型
隐性核基因不育显性核基因不育-太谷小麦核不育基因
核质互作不育型
核质互作不育型的不育性是由细胞质基因和细胞玉米
（2）雄性不育性的利用S（rr）×育系
二区三系制种法
不育系繁殖区杂种制种区
图13-15 -16
水稻三系杂种优势的利用
年，实现水稻三系配套、并成功的应用于大田生产。
年，获得国家第一个特等发明奖，以第一个农业技术专
二00四年十月十四日，在美国艾奥瓦州得梅因市，世界粮食奖创立者、诺贝尔和平奖得主诺曼·博洛格（左）在油菜三系杂种优势的利用
1972年，傅廷栋等发现25日，2003年第三世界科学院（TWAS Trisre 城举行。
中国工程院院士、华中农业大学傅廷栋教年第三世界科学院农业科学家奖。
共有8家的科学家获得了2003年第三世界科学院农业、生物、医药、地球、工程、化学、物理、数学等领域科学技术奖的科学家奖，傅廷栋是教育部副部长吴启迪接见了傅廷栋
光敏核不育法1973年，石明松在晚粳农垦58中发现“湖北光敏核不育水稻农垦58S”。
“农垦58S”在长日照条件下为不育，短日照下为可育。
将不育系和保持系合二为一，提出了生产杂交种的“两系法”。
水稻光敏核不育材料：。