细胞质遗传与母性效应共61页文档
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分析细胞质遗传与母系遗传
试析细胞质遗传和母系遗传生命科学学院2012级3班毛莉222012317011045摘要：细胞质遗传一般表现为具母系遗传的特征。
随着DNA分子标记技术的发展和应用，人们已发现在动物及植物中均存在有低频的线粒体DNA单亲父系遗传及双亲遗传的现象。
对质体DNA遗传的研究表明：被子植物的质体DNA 大多表现为母系遗传，而裸子植物的质体DNA则主要表现为父系遗传的方式，同时也发现存在其它的遗传规律。
关键词：细胞质遗传母系遗传父系遗传线粒体有关研究表明，大多数物种的细胞质性状表现为母性遗传的特征，加上细胞质雄性不育在育种实践中取得巨大成就，使更多的人接受了细胞质遗传就是母系遗传的观点。
有些学者在教科书中把细胞质遗传等同于母系遗传，认为细胞质遗传即为母系遗传。
80年代以来，利用DAPI荧光染色显微技术和RFLP限制性内切酶技术进行细胞质遗传分析，揭示了细胞质新的遗传规律和新现象，从分子水平研究细胞质遗传物质的变异，使得人们对细胞质遗传现象有了更深入的认识。
主要认为细胞质遗传表现为多种形式，包括母系遗传、父系遗传和双亲遗传，母系遗传是细胞质遗传的主要特征，而不能代表细胞质遗传的全部内容。
一、细胞质遗传的细胞质基因几乎全细胞质遗传会引起正反交结果不一致。
是因为子代F1部来自卵细胞，其基因组成及表现性状完全取决于母本的基因型。
如紫茉莉枝条的颜色由细胞质中质体控制，将白色枝条与绿色枝条相互授粉，白色枝条所结种子长成植株颜色为白色，绿色枝条所结种子长成植株颜色为绿色，即植株颜色取决于种子产生于哪一种枝条的颜色。
而与提供花粉的枝条颜色无关，表现了母系遗传的特点。
细胞质遗传实质就是细胞质基因(叶绿体基因和线粒体基因)的遗传。
由于受精卵中细胞质基本由卵细胞提供,因而细胞质遗传一般表现为母系遗传。
在所有的高等真核生物中,线粒体DNA一般表现为母系遗传的特征,包括人及其他哺乳动物、两栖动物、鱼类及高等植物。
但又发现,老鼠、衣藻、被子植物的月见草属、大麦和黑麦的属间杂种、甘蓝型油菜、北美红杉等生物体中的线粒体基因是父系遗传。
十一章细胞质遗传
50%致死 胚胎致死
♀♀
♂♂
图 20- 果蝇眼色的母体影响
置换。
• 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。
第三节 叶绿体遗传
1）1908，Carl Corrans，非孟德尔遗传发现 者，紫茉莉花斑枝条
（一）叶绿体系统的核外遗传
• 1909年由Carl Corrans发现（irabilis jalapa）
表 20-8 紫茉莉花斑植物杂交的结果
表 20-5 酵母线粒体中合成的酶亚基
酶
分子量
亚基
(Kda) 线粒体中合成
细胞质中合成
ATPase
340 ATPase 6、8、9 ATP 1、2、3、4、7
(对寡霉素敏
(FO 膜因子)
（F1 ATPase）
感)
细胞色素 C 氧 137
CO 1、2、3
CO 4、5、6、7
化酶
细胞色素 bc1 160 细胞色素 b 脱辅
LSC:long single copy sequence
IR: inverted repeats
LSC
Fig. 19- The chloroplast genome is a circle, divided by two inverted repeats into the short single copy sequence and long single copy sequence (GENES Ⅵ Fig24.3 )
酵母小菌落(peptite)突变
• 1940，Boris Ephrnssi • 在正常的细胞群体中有0.1%～1%的
细胞会自发变成小菌落。在插入剂 （ 如 ： 溴 化 乙 锭 ， EB ） 存 在 时 100% 的细胞都变成小菌落。
第十二章 细胞质遗传
2 酵母小菌落遗传
酵母(Saccharomyces cerevisiae)也属于子囊菌,减数分裂产物(四分 cerevisiae)也属于子囊菌,减数分裂产物( 孢子)存在于一个子囊中,但为非直列四分子. 孢子)存在于一个子囊中,但为非直列四分子.有性生殖过 程中,往往进行接合的两种接合型(交配型) 程中,往往进行接合的两种接合型(交配型)的细胞都为二倍 体接合子提供细胞质遗传物质. 体接合子提供细胞质遗传物质. 菌落大小性状(生长速度)遗传: 菌落大小性状(生长速度)遗传: 野生型:在固体培养基上形成较大的菌落(grandcolony); 野生型: 突变型:在固体培养基上形成小菌落(petite colony); 突变型: 可以分离出小菌落的纯系,并能稳定遗传; 可以分离出小菌落的纯系,并能稳定遗传;
4 质体遗传的分子基础
叶绿体DNA(ctDNA)的分子形态: 叶绿体DNA(ctDNA)的分子形态:闭合环状双链分子 的分子形态 拷贝数: 拷贝数:多拷贝 功能: 功能: ctDNA编码部分叶绿体结构与功能蛋白, ctDNA编码部分叶绿体结构与功能蛋白,RNA 编码部分叶绿体结构与功能蛋白 其它叶绿体结构与功能蛋白由核基因编码 遗传体系:具有与核DNA相对独立的复制,转录和翻译 遗传体系:具有与核DNA相对独立的复制, 相对独立的复制 系统
叶绿体基因组
四,线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传 酵母小菌落遗传 线粒体遗传的特点 线粒体遗传的分子基础
1 红色面包霉缓慢生长突变型遗传
红色面包霉的两种有性生殖方式: 红色面包霉的两种有性生殖方式:
菌丝体融合 分生孢子与原子囊果融合
缓慢突变型遗传
野生型:菌丝体正常生长; 野生型:菌丝体正常生长; 缓慢生长突变型:生长速度缓慢; 缓慢生长突变型:生长速度缓慢; 遗传表现: 遗传表现:遗传类型能够通过无 性生殖稳定遗传,并且正反交 性生殖稳定遗传, 的遗传表现不同; 的遗传表现不同; 解释:线粒体上与细胞色素氧化 解释:线粒体上与细胞色素氧化 酶有关的基因突变; 有关的基因突变;
第十一章 细胞质遗传 (共117张PPT)
2019/9/4
⑤一般藻类ctDNA的浮力密度轻于核DNA，而高等 植物两者的差异较小。
2019/9/4
（二）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。
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。
2019/9/4
2019/9/4
细胞学证据：
白色——白色质体 绿色——叶绿体 花斑——白色质体和叶绿体
花粉中精细胞内不含质体， 上述三种分别发育的卵细胞无 论接受何种花粉，其子代只能 与提供卵细胞的母本相似，分 别发育成正常绿株、白化株、 花斑株。
分配是不均匀的。
2019/9/4
2. 母性遗传
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全部或绝大部分胞质基因。 精细胞：只有细胞核，细胞质或细胞器极少或没 卵细胞 有。
∴只能提供其核基因，不能或极少提供胞质基因。 ∴一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息一
2019/9/4
②连续回交，母本核基因可 被全部置换掉，但由母本细 胞质基因所控制的性状仍不 会消失；
③由细胞质中的附加体或共 生体决定的性状，其表现往 往类似病毒的转导或感染， 即可传递给其它细胞。
2019/9/4
④基因定位困难： 遗传方式是非孟德尔遗传，杂交后代
不表现有比例的分离。 带有胞质基因的细胞器在细胞分裂时
• 基因A使幼虫着色，卵母细胞中有A基因存在，细 胞质中含有A基因产物——色素。
• 这种影响是暂时的：缺少A基因，不能合成色素， 随着个体的发育，色素消耗，成虫时为红色。
⑤一般藻类ctDNA的浮力密度轻于核DNA，而高等 植物两者的差异较小。
2019/9/4
（二）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。
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。
2019/9/4
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细胞学证据：
白色——白色质体 绿色——叶绿体 花斑——白色质体和叶绿体
花粉中精细胞内不含质体， 上述三种分别发育的卵细胞无 论接受何种花粉，其子代只能 与提供卵细胞的母本相似，分 别发育成正常绿株、白化株、 花斑株。
分配是不均匀的。
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2. 母性遗传
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全部或绝大部分胞质基因。 精细胞：只有细胞核，细胞质或细胞器极少或没 卵细胞 有。
∴只能提供其核基因，不能或极少提供胞质基因。 ∴一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息一
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②连续回交，母本核基因可 被全部置换掉，但由母本细 胞质基因所控制的性状仍不 会消失；
③由细胞质中的附加体或共 生体决定的性状，其表现往 往类似病毒的转导或感染， 即可传递给其它细胞。
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④基因定位困难： 遗传方式是非孟德尔遗传，杂交后代
不表现有比例的分离。 带有胞质基因的细胞器在细胞分裂时
• 基因A使幼虫着色，卵母细胞中有A基因存在，细 胞质中含有A基因产物——色素。
• 这种影响是暂时的：缺少A基因，不能合成色素， 随着个体的发育，色素消耗，成虫时为红色。
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10章 细胞质遗传
母性影响是细胞核基因 1、母性影响的实质——母性影响是细胞核基因控制性状的 母性影响的实质 母性影响是细胞核基因控制性状的 独特表现，不属于细胞质遗传，子代表现型由母本( 独特表现，不属于细胞质遗传，子代表现型由母本(体)基因 型决定。 型决定。
母体为子代胚胎发育早期( 2、可能机制—母体为子代胚胎发育早期(性状发育的决定 可能机制 母体为子代胚胎发育早期 期)提供物质，决定子代性状的发育。 提供物质，决定子代性状的发育。
②、遗传试验
棕色♀ 棕色♀ 红色♀ 红色♀
×
红色♂ 红色♂ F1棕色♂ F1棕色♂ 棕色
棕色♀ 棕色♀
F1棕色
×
红色♂ 红色♂
×
♀
×
红色♂ 红色♂
幼虫阶段全为棕色 1/2棕色 1/2棕色 1/2红色 1/2红色 成虫阶段：1/2棕色、1/2红色 成虫阶段：1/2棕色、1/2红色 棕色
③、遗传结果解释
螺类卵裂的方式示意图 1、2为第一次卵裂， 为第一次卵裂， 3、4为第二次卵裂； 为第二次卵裂； 1、3是左旋，2、4是右旋。 是左旋， 是右旋。
2、面粉蛾 眼色遗传
①、背景知识
面粉蛾（ 面粉蛾（Ephestia kuehniella）野生型幼虫的皮中含有色 素，成虫复眼呈棕褐色。经研究鉴定，这种色素是由犬尿氨酸 成虫复眼呈棕褐色。经研究鉴定，这种色素是由犬尿氨酸 （kynurenine）形成的，由一对基因（A/a）控制，基因型为aa kynurenine）形成的，由一对基因（A/a）控制，基因型为aa 的幼虫皮肤几乎无色，复眼呈红色。 的幼虫皮肤几乎无色，复眼呈红色。 A 色为棕褐色。 色为棕褐色。 ：幼虫有色，成虫眼 幼虫有色，
第10章 10章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
母体为子代胚胎发育早期( 2、可能机制—母体为子代胚胎发育早期(性状发育的决定 可能机制 母体为子代胚胎发育早期 期)提供物质，决定子代性状的发育。 提供物质，决定子代性状的发育。
②、遗传试验
棕色♀ 棕色♀ 红色♀ 红色♀
×
红色♂ 红色♂ F1棕色♂ F1棕色♂ 棕色
棕色♀ 棕色♀
F1棕色
×
红色♂ 红色♂
×
♀
×
红色♂ 红色♂
幼虫阶段全为棕色 1/2棕色 1/2棕色 1/2红色 1/2红色 成虫阶段：1/2棕色、1/2红色 成虫阶段：1/2棕色、1/2红色 棕色
③、遗传结果解释
螺类卵裂的方式示意图 1、2为第一次卵裂， 为第一次卵裂， 3、4为第二次卵裂； 为第二次卵裂； 1、3是左旋，2、4是右旋。 是左旋， 是右旋。
2、面粉蛾 眼色遗传
①、背景知识
面粉蛾（ 面粉蛾（Ephestia kuehniella）野生型幼虫的皮中含有色 素，成虫复眼呈棕褐色。经研究鉴定，这种色素是由犬尿氨酸 成虫复眼呈棕褐色。经研究鉴定，这种色素是由犬尿氨酸 （kynurenine）形成的，由一对基因（A/a）控制，基因型为aa kynurenine）形成的，由一对基因（A/a）控制，基因型为aa 的幼虫皮肤几乎无色，复眼呈红色。 的幼虫皮肤几乎无色，复眼呈红色。 A 色为棕褐色。 色为棕褐色。 ：幼虫有色，成虫眼 幼虫有色，
第10章 10章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
细胞质遗传与母性影响
12
? 这是一个典型的草履虫-细菌-噬菌体的共生 体系。这种通过感染而获得可遗传性状的 现象称为遗传感染。
?
草履虫除κ颗粒外，还有σ颗粒、λ颗
粒等。
13
2 果蝇的CO2敏感型：
敏感型♀ x 野生型♂ 敏感型 敏感型 ♂ x 野生型 ♀ 极少数敏感型
极少数敏感型是由于精子带有极少 的细胞质。
目前知道这是由于 σ因子引起的， 有人认为σ因子是一种病毒，称 σ病毒。
21
22
控制区
tRNA 基因
23
4 叶绿体（chloroplast)遗传 叶绿体基因组的大小及特征： 与线粒体DNA的结构相似，叶绿体DNA也是
双链环状DNA分子。其大小在120~217kb之间。 一个叶绿体通常含有10~30个DNA分子。
24
叶绿体遗传的表现
紫茉莉花斑性状的遗传
早在1908年，孟德尔定律的重新发现 者之一Correns就曾报道过不符合孟德尔定 律的遗传现象。他发现紫茉莉中有一种花 斑植株，着生纯绿色、白色和花斑三种枝 条。
27
玉米叶片埃形条纹的遗传
1943年，Rhoades报道玉米的 第7染色体上有一个控制白色 条纹的基因(ij)
P IjIj ♀ ? ijij ♂
绿色
条纹
F1
Ijij 全部绿色
F2 IjIj Ijij ijij 3 绿︰1 白条
28
P ijij ♀ ? IjIj ♂
条纹
绿色
F1 Ijij Ijij Ijij
受核基因调节； ? 3. 细胞质基因更常见的是对核遗传起弥补
或后备作用，质基因只具半独立性遗传系 统。
17
核质DNA比较
18
? 线粒体基因组结构更象原核生物的基因组 结构而与真核基因组有比较大的区别，如 基因排列紧密、裸露、闭合环状等。
? 这是一个典型的草履虫-细菌-噬菌体的共生 体系。这种通过感染而获得可遗传性状的 现象称为遗传感染。
?
草履虫除κ颗粒外，还有σ颗粒、λ颗
粒等。
13
2 果蝇的CO2敏感型：
敏感型♀ x 野生型♂ 敏感型 敏感型 ♂ x 野生型 ♀ 极少数敏感型
极少数敏感型是由于精子带有极少 的细胞质。
目前知道这是由于 σ因子引起的， 有人认为σ因子是一种病毒，称 σ病毒。
21
22
控制区
tRNA 基因
23
4 叶绿体（chloroplast)遗传 叶绿体基因组的大小及特征： 与线粒体DNA的结构相似，叶绿体DNA也是
双链环状DNA分子。其大小在120~217kb之间。 一个叶绿体通常含有10~30个DNA分子。
24
叶绿体遗传的表现
紫茉莉花斑性状的遗传
早在1908年，孟德尔定律的重新发现 者之一Correns就曾报道过不符合孟德尔定 律的遗传现象。他发现紫茉莉中有一种花 斑植株，着生纯绿色、白色和花斑三种枝 条。
27
玉米叶片埃形条纹的遗传
1943年，Rhoades报道玉米的 第7染色体上有一个控制白色 条纹的基因(ij)
P IjIj ♀ ? ijij ♂
绿色
条纹
F1
Ijij 全部绿色
F2 IjIj Ijij ijij 3 绿︰1 白条
28
P ijij ♀ ? IjIj ♂
条纹
绿色
F1 Ijij Ijij Ijij
受核基因调节； ? 3. 细胞质基因更常见的是对核遗传起弥补
或后备作用，质基因只具半独立性遗传系 统。
17
核质DNA比较
18
? 线粒体基因组结构更象原核生物的基因组 结构而与真核基因组有比较大的区别，如 基因排列紧密、裸露、闭合环状等。
浅析细胞质遗传和母性效应
浅析细胞质遗传和母性效应作者：后治中来源：《读写算》2011年第16期【摘要】一般来说，细胞质遗传和母性效应都与母本有关，都是真核生物的两种遗传方式，不同的是，细胞质遗传具有两个明显的主要特点：一是母系遗传，二是后代无一定分离比，不遵循孟德尔遗传定律；而母性效应虽与母本有关，但本质上属于细胞核遗传，遵循孟德尔遗传定律【关键词】细胞质遗传;母性效应1 细胞质遗传紫茉莉的枝条一般都是绿色的。
但是这种植物有多种变异类型，如出现花斑植株。
在花斑植株上有时还会生有3种不同的枝条——绿色的、白色的和花斑状的。
紫茉莉枝叶的这种性状是怎样向后代传递的呢？用紫茉莉不同枝条上的花相互授粉，得到的结果如下表：从紫茉莉枝叶颜色遗传的杂交结果，我们知道，F1植株的颜色，完全取决于种子产生于哪一种枝条，而与花粉来自哪一种枝条无关，也就是说，F1的性状，完全是由母本决定的。
像这样，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，叫做母系遗传。
研究表明：卵细胞中含有大量的细胞质，而精子中只含极少量的细胞质。
这就是说，受精卵中的细胞质，几乎全部来自卵细胞。
这样，受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由卵细胞传给了子代，因此，子代总是表现出母本性状。
这是细胞质遗传不同于细胞核遗传的一个主要特点。
这种遗传现象可简单地表示为：即细胞质遗传中，正、反交结果是不同的，因此，我们常常根据正、反交结果和后代的性状分离比来判断一种遗传是否是细胞质遗传。
细胞质遗传的另一个主要特点是：两个亲本杂交，后代的性状不会像细胞核遗传那样出现一定的分离比。
之所以会出现这一现象，是因为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，而是随机的、不均等的分配到子细胞中去。
例如，如果让紫茉莉花斑枝条上的雌蕊接收绿色枝条上的花粉，由于花斑枝条细胞质中的遗传物质不均等的分配，F1呈现出来的3种表现型不会出现一定的分离比。
也就是说，孟德尔的遗传定律的实验是根据细胞核内的染色体上的基因来进行的，并未选择细胞质内的遗传物质；母系遗传的遗传物质存在于细胞质，细胞质内的染色体复制、转录等方式和核内染色体有着很大的区别，甚至密码子都不一样。
省重点中学生物微课课件：母性效应和母系遗传
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
母性效应（Maternal : Effect） 又叫母性影响或前定作用。指子代表现型不受自身
基因型控制，而由母本基因型决定的现象。其原理是母本基因型决定的一种前定物质 进入子代受精卵或胚胎细胞中，从而影响了子代表现型。 短暂的母性效应：欧洲麦蛾色素的遗传 持久的母性效应：椎实螺外壳螺旋方向的遗传
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
欧洲麦蛾 幼虫体色 成虫眼色
野生型(A) 灰色
棕褐色
突变型(酸→犬尿酸→色素）
请尝试解释Aa与aa正反交结果不同的原因：
I. A决定棕褐色色素的形成，因此理论上子代中Aa 个体表现为棕褐色，aa表现为红色；
II. 当母本为aa时，母本的母性效应不能使子代生成 棕褐色色素，因此不影响子代原本眼色；
因型决定。
全为右旋 右旋：左旋=3:1
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
母系遗传（Maternal inheritance : ） 又叫细胞质遗传。指两个具有相对性状(细
胞质基因决定）的亲本杂交，不论正交或反交，子一代总是表现为母本性状的遗传现 象。
特点：
无周期性变化； 遗传物质位于细胞质（线粒体或叶绿体），不受核移植影响； 不遵循孟德尔遗传； 正反交子代都表现为母本性状；
III. 当母本为Aa时，母本的母性效应使aa个体幼虫表 现为棕褐色，随着短暂的母性效应消退，成虫红 色。
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
P: ♀
DD × dd
♂
右旋
左旋
F1: Dd 右旋
F2:
如图所示：受精卵纺锤体向中线的右侧分 裂时为右旋，向中线的左侧分裂时为左旋
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
母性效应（Maternal : Effect） 又叫母性影响或前定作用。指子代表现型不受自身
基因型控制，而由母本基因型决定的现象。其原理是母本基因型决定的一种前定物质 进入子代受精卵或胚胎细胞中，从而影响了子代表现型。 短暂的母性效应：欧洲麦蛾色素的遗传 持久的母性效应：椎实螺外壳螺旋方向的遗传
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
欧洲麦蛾 幼虫体色 成虫眼色
野生型(A) 灰色
棕褐色
突变型(酸→犬尿酸→色素）
请尝试解释Aa与aa正反交结果不同的原因：
I. A决定棕褐色色素的形成，因此理论上子代中Aa 个体表现为棕褐色，aa表现为红色；
II. 当母本为aa时，母本的母性效应不能使子代生成 棕褐色色素，因此不影响子代原本眼色；
因型决定。
全为右旋 右旋：左旋=3:1
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
母系遗传（Maternal inheritance : ） 又叫细胞质遗传。指两个具有相对性状(细
胞质基因决定）的亲本杂交，不论正交或反交，子一代总是表现为母本性状的遗传现 象。
特点：
无周期性变化； 遗传物质位于细胞质（线粒体或叶绿体），不受核移植影响； 不遵循孟德尔遗传； 正反交子代都表现为母本性状；
III. 当母本为Aa时，母本的母性效应使aa个体幼虫表 现为棕褐色，随着短暂的母性效应消退，成虫红 色。
五分钟微课系列之 02 母性效应和母系遗传
P: ♀
DD × dd
♂
右旋
左旋
F1: Dd 右旋
F2:
如图所示：受精卵纺锤体向中线的右侧分 裂时为右旋，向中线的左侧分裂时为左旋
细胞质遗传
• 不管以前是杂合体还是纯合体，自 体受精以后基因型均纯合。
草履虫放毒型的遗传
草履虫有一种特殊的放毒品系，它能够 产生一种物质，称为草履虫素。
对自身无害，而对不同品系的草履虫有 害，长时间作用能够杀死无毒品系。
能产生草履虫素的个体被称为放毒型， 不能产生草履虫素的叫做敏感型。
草履虫放毒型的遗传
在某些生物细胞质中还有另一类细胞质 颗粒。
共生体：不是细胞生存的必须组成部分， 而是以某种共生的形式存在于细胞中。
最典型的共生体颗粒的遗传实例是草履 虫放毒型的遗传。
草履虫
草履虫是单细胞原生动物，种类很多
有一种草履虫有两种细胞核，大核和小 核，有两个小核。
大核主管营养，是多倍性的；小核主管 遗传，是二倍性的。
a. 放毒型：体 内有卡巴粒， 核内有K基 因，能产生 草履虫素
b. 敏感型：体 内无卡巴粒， 核内有k基 因，不能释 放草履虫素
草履虫模式图
草履虫的生殖方式
这种草履虫有3种生殖方式 ： 无性生殖 有性生殖 自体受精生殖
无性生殖
一个个体通过有丝分裂成为两个个体， 基因型仍然跟原来的个体一样
有核基因K，细胞质中没有卡巴粒，卡 巴粒不能无中生有，仍为敏感型。
卡巴粒的直径大约0.2μm，相当于一个小型 细菌的大小。
推测可能是退化的细菌，现已演化为草履虫 的内共生体。
卡巴粒含有DNA、RNA、蛋白质、醣类和酯类 等，其分子量和比例与细菌很相似。
卡巴粒的rRNA已被分离出来，能和E.coli的
13
二 玉米埃型条纹斑的遗传
纯合ijij条斑植株用作母本，不论父本
的基因型是什么，叶绿体的特征将持续下 去，子代没有典型的孟德尔比数，各种类 型都有
10细胞质遗传
也称为非孟德尔遗传(non-Mendelian inheritance)、 核 外 遗 传 (extra-nuclear inheritance) 、 母 体 遗 传 (maternal inheritance) 、 非 染 色 体 遗 传 (nonchromosomal inheritance) 、 染 色 体 外 遗 传 (extrachromosomal inheritance)。 细胞质基因组(plasmon)：
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：某些细胞内即有叶绿体、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。
23
细胞学证据：
白色——白色质体 绿色——叶绿体 花斑——白色质体和叶绿体
24
花粉中精细胞不含质 体，因此无论接受何种花 粉，子代表型只与提供卵 细胞的母本相似。
下一代表现型受上一代母体基因的影响。 三、母性影响的类别
短暂的（只影响幼龄期） 持久的（影响子代终生）
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㈠、地中海粉螟(Ephestia)遗传
褐色复眼成虫
红色复眼成虫
14
皮肤无色
皮肤有色
15
㈡、椎实螺的外壳旋转方向的遗 传
椎实螺是一种♀、♂同体的 软体动物，每一个体都能同时产 生卵子和精子，但一般通过异体 受精进行繁殖。
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．特点
⑴正交和反交的遗传表现不同
核遗传：表现相同，其遗传
物质由雌核和雄核共同提供；
质遗传：表现不同，某些性
状只由母本传递给子代，故细
胞质遗传又称母性遗传。
正反交差异形成原因的示意图
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：某些细胞内即有叶绿体、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。
23
细胞学证据：
白色——白色质体 绿色——叶绿体 花斑——白色质体和叶绿体
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花粉中精细胞不含质 体，因此无论接受何种花 粉，子代表型只与提供卵 细胞的母本相似。
下一代表现型受上一代母体基因的影响。 三、母性影响的类别
短暂的（只影响幼龄期） 持久的（影响子代终生）
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㈠、地中海粉螟(Ephestia)遗传
褐色复眼成虫
红色复眼成虫
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皮肤无色
皮肤有色
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㈡、椎实螺的外壳旋转方向的遗 传
椎实螺是一种♀、♂同体的 软体动物，每一个体都能同时产 生卵子和精子，但一般通过异体 受精进行繁殖。
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．特点
⑴正交和反交的遗传表现不同
核遗传：表现相同，其遗传
物质由雌核和雄核共同提供；
质遗传：表现不同，某些性
状只由母本传递给子代，故细
胞质遗传又称母性遗传。
正反交差异形成原因的示意图
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细胞质遗传与母性效应
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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7、心急吃不了热汤圆。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根