11第十一章细胞质遗传只是分享
第十一章 细胞质遗传《遗传学》
第十一章细胞质遗传本章习题1、什么叫细胞质遗传？它有哪些特点？试举例说明之。
答：细胞质遗传指由细胞质内的遗传物质即细胞质基因所决定的遗传现象和规律，又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母体遗传。
细胞质遗传的特点：⑴. 遗传方式是非孟德尔式的；杂交后一般不表现一定比例的分离。
⑵. 正交和反交的遗传表现不同；F1通常只表现母体的性状，故又称母性遗传。
⑶. 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。
⑷. 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。
举例：罗兹（Rhoades M. M.）报道玉米的第7染色体上有一个控制白色条纹的基因（ij），纯合的ijij植株叶片表现为白色和绿色相间的条纹。
以这种条纹株与正常绿色进行正反杂交，并将F1自交其结果如下：当以绿色株为母本时,F1全部表现正常绿色与非绿色为一对基因的差别,纯合隐性(ijij）个体表现白化或条纹，但以条纹株为母本时，F1却出现正常绿色、条纹和白化三类植株，并且没有一定的比例，如果将F1的条纹株与正常绿色株回交，后代仍然出现比例不定的三类植株，继续用正常绿色株做父本与条纹株回交，直至ij基因被全部取代，仍然没有发现父本对这个性状的影响，可见是叶绿体变异之后的细胞质遗传方式。
2、何谓母性影响？试举例说明它与母性遗传的区别。
答：由于母本基因型的影响，使子代表现母本性状的现象叫做母性影响，又叫前定作用。
母性影响所表现的遗传现象与母性遗传十分相似，但并不是由于细胞质基因组所决定的，而是由于核基因的产物在卵细胞中积累所决定的，故不属于母性遗传的范畴。
举例：如椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋，这对相对性状是母性影响。
把这两种椎实螺进行正反交，F1外壳的旋转方向都与各自的母体相似，成为右旋或为左旋，但其F2却都有全部为右旋，到F3世代才出现右旋和左旋的分离。
这是由一对基因差别决定的，右旋（S+）对左旋（S）为显性，某个体的表现型并不由本身的基因型直接决定，而是由母体卵细胞的状态所决定，母本卵细胞的状态又由母本的基因型所决定。
第11章 细胞质遗传
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。
真核生物的细胞质中的遗传物质主要存在
于线粒体，质体，中心体等细胞器中.
生物的遗传体系： 核基因组 遗 传 物 质 细胞质 基因组 染色体 基因（核DNA）
叶绿体基因组(ctDNA) 线粒体基因组(mtDNA) 细胞器 基因组 中心粒基因组(centro DNA) 动粒基因组(kinto DNA) 膜体系基因组(membrane DNA) 非细胞器 基因组 细胞细菌质粒基因组(plasmid DNA)
细胞共生体基因组(symbiont DNA)
二、细胞质遗传的特点：
S(rr)不育×N(Rr)可育S(Rr)可育 S(rr)不育×N(RR)可育S(Rr)可育
S(rr)不育×N(rr)可育S(rr)不育
⑸.可将各种杂交组合归纳为以下三种情况：
①.S(rr)×N(rr) S(rr)中，F1表现不育。 其中：N(rr)个体具有保持母本不育性在世代中稳定的能力，
稻之父”袁隆平先生
中国工程院院士、 “杂交水稻之父” 袁隆平先生
油菜三系杂种优势的利用： 1972年，傅廷栋等发现“波里马”油菜细胞质雄性不育； 1976年，湖南农科院首先实现“波里马”雄性不育的三系配套。 1980年，李殿荣等发现“陕2A”油菜细胞质雄性不育； 1983年，实现“陕2A”油菜雄性不育的三系配套； 油菜杂交种：秦油2号、华杂2 号、川油12号、蜀杂1号、油研 5号等细胞质雄性不育系杂种已推广应用。 1992年，我国杂种油菜种植面积已近1.33×106hm2，约占油菜 总面积20％。
遗传研究表明：
第十一章 细胞质遗传
◆叶绿体基因组是存在于核基因组之外的另一 遗传系统， 遗传系统，它含有为数不多但作用不小的遗传 基因。 基因。 ◆但是，与核基因组相比，叶绿体基因组在遗 但是，与核基因组相比， 传上所起的作用是十分有限的： 传上所起的作用是十分有限的：
就叶绿体自身的结构和功能而言， 就叶绿体自身的结构和功能而言，叶绿体基因组 所提供的遗传信息仅仅是其中的一部分，对叶绿体十 所提供的遗传信息仅仅是其中的一部分， 分重要的叶绿素合成酶系、 分重要的叶绿素合成酶系、电子传递系统以及光合作 固定途径有关的许多酶类， 用中CO2 固定途径有关的许多酶类，都是由核基因编 用中 码的。 码的。
椎实螺卵裂方式 (a)右旋 (b)左旋 右旋 左旋
欧洲麦蛾（ 欧洲麦蛾（Ephestia kuhuniella）色素的遗传 ） 欧洲麦蛾野生型幼虫的皮中含有色素， 欧洲麦蛾野生型幼虫的皮中含有色素，成虫复 眼为深褐色。这种色素是由犬尿氨酸所形成的， 眼为深褐色。这种色素是由犬尿氨酸所形成的， 由一对基因（ ）控制。 由一对基因（Aa）控制。
线粒体基因组大小变化较大， 哺乳动物的约 线粒体基因组大小变化较大，从哺乳动物的约 16kbp到高等植物的几百 的几百kbp(如玉米的为 如玉米的为570kbp) 到高等植物的几百 如玉米的为
(二)线粒体基因组的结构 ◆人、鼠和牛的mt 鼠和牛的 DNA显示相同的基本 显示相同的基本 遗传信息结构。 遗传信息结构。
第十一章 细胞质遗传
第1节 节 第2节 节 3节 第 3节 第4节 节 第5节 节 第6节 节 细胞质遗传的概念和特点 母性影响 叶绿体遗传 线粒体遗传 共生体和质粒的遗传 植物雄性不育的遗传
第1节 细胞质遗传的概念和特点 一 细胞质遗传的概念
◆由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律 细胞质遗传(cytoplasmic inheritance)， 叫做细胞质遗传 叫做细胞质遗传 ， ◆细胞质遗传又称: 细胞质遗传又称 非染色体遗传(non-chromosomal inheritance) 非染色体遗传 非孟德尔遗传(non-Mendelian inheritance) 非孟德尔遗传 染色体外遗传(extra-chromosomal inheritance) 核外遗传(extra-nuclear inheritance) 核外遗传 母体遗传(maternal inheritance) 母体遗传
遗传学细胞质遗传
绿色
白色、绿色、 花斑
现在是7页\一共有35页\编辑于星期日
细胞器基因组的遗传
叶绿体的遗传
P
ijij ♀ × IjIj ♂
玉米条纹叶的遗传
条纹
绿色
P
IjIj ♀ × ijij♂
绿色
条纹
F1 Ijij 绿色
Ijij Ijij 条纹 白色
F1
Ijij 全部绿色
Ijij ♀ × IjIj ♂
条纹
绿色
F2
保持系
与不育系杂交后，仍能保持不育系雄性不育的特征的品系
恢复系
同不育系杂交后能使F1代花粉恢复正常可育的品系
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“两区三系”制
不育系和保持系隔离区繁殖不育系
不育系和恢复系隔离区杂交制种
×
S (rfrf )
N (rfrf )
不育系
保持系
×
S (rfrf )
N (RfRf )
终止子
发现的生物
人和酵母的线粒体 酵母的线粒体 人的线粒体 人的线粒体
现在是15页\一共有35页\编辑于星期日
线粒体基因组
线粒体是半自主性的细胞器
mtDNA虽能自主复制，但需要核基因组为其编码DNA
聚合酶 线粒体虽有自己的核糖体、tRNA，并能在线粒体内翻译
mtDNA转录的mRNA，但其核糖体蛋白质由核基因编码
非细胞质组分的遗传因子
细胞质遗传资源的重要价值
经过改造的质粒用作各种特殊用途的载体， 携带目的基因经转化获得生产上所需的各类 工程菌 噬菌体和病毒也可作为载体，在基因工程或 基因治疗中发挥重要作用
现在是24页\一共有35页\编辑于星期日
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。
14遗传学第11章-细胞质遗传
§11 细胞质遗传Chapter Eleven Cytoplasmic Inheritance 核遗传（细胞核遗传）指染色体基因组所控制的遗传现象和遗传规律。
细胞质遗传指由细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、母性遗传等。
细胞质基因组是所有细胞器和细胞质颗粒中遗传物质的统称。
在真核生物的有性过程中：卵细胞有细胞核、大量的细胞质和细胞器，为子代提供核基因和全部或绝大部分的细胞质基因。
精细胞只有细胞核，细胞质或细胞器极少或没有，为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，其遗传信息一般只能通过卵细胞传给子代，而不能通过精细胞遗传给子代。
代表两种细胞核代表两种细胞质代表两种质体A B B A细胞质遗传的特点1 正反交的遗传表现不同2 连续回交母本的性状不消失3 由附加体和共生体决定的性状表现类似病毒的转导或感染§11.1 母性影响§11.2 叶绿体遗传§11.3 线粒体遗传§11.4 植物细胞质雄性不育§11.1 母性影响1 概念正反交的结果不同，子代的表型受母亲细胞核基因型的影响而和母亲表型一样的现象叫母性影响。
2 种类短暂的母性影响：麦粉蛾持久的母性影响：椎实螺短暂的母性影响：麦粉蛾（Ephestia phestia）野生型：幼虫皮肤有色，成虫复眼深褐色（犬尿素）突变型：幼虫皮肤无色，成虫复眼红色（缺乏犬尿素）⏹图13-1持久的母性影响：椎实螺（Limnaea）⏹图11-2椎实螺外壳旋向的遗传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的受精卵是螺旋式卵裂，成体外壳的旋向决定于最初两次卵裂中纺锤体的方向。
1、2为第一次卵裂3、4为第二次卵裂1和3是左旋2和4是右旋母性影响与细胞质遗传的区别母性影响性状表现依赖于母方细胞核基因的作用，而这些基因是以经典方式传递的，它的特点是父方的显性基因延迟一代表现和分离。
遗传学第十一章细胞质遗传
可育
R_
S/N
rr
S
不育
rr
N
可育
★当胞质为不育基因S，核内必须有相对应的一对隐性基因rr，个体才能表现不育。 ★当胞质基因为可育基因N，即使核基因仍然是rr，个体仍是正常可育的； ★当核内存在显性基因R，不论细胞质基因是S还是N，个体均表现可育
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。
正交 反交 ♀(右旋)SS×♂(左旋)ss ♀(左旋)ss×♂(右旋)SS ↓异体受精 ↓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) ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ F3 右旋 右旋 左旋 右旋 右旋 左旋 (SS)(分离)(ss) (SS)(分离)(ss) 3 ∶ 1 3 ∶ 1
细胞正常质体和白色质体
细胞
正常质体 白色质体 正常质体和白色质体
随机分配
绿色 白色 花斑
花斑枝条： 绿细胞中只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。 子代的叶绿体类型决定于种子产生于哪一种枝条，而与花粉来自于哪一种枝条无关。 ∴紫茉莉的花斑现象是叶绿体的前体（质体）变异而引起的。
通过连续回交，能把母体的核基因全部置换掉，母体的细胞质基因及其控制的性状不消失；
杂交后代的表型分离不符合Mendel比例；
正交和反交的表现不同
二、细胞质遗传的特点
第二节 母性影响
母性影响的概念 母性影响（前定作用或延迟遗传）：由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所引起的一种遗传现象 母性影响不属于胞质遗传范畴，有一定相似性
遗传学第11章 细胞质遗传
●长度大小约80~600kb。最大的来自天竺葵 长度大小约 。最大的来自天竺葵cpDNA， ， 只有85kb。 有 217kb，而一种绿藻的 ，而一种绿藻的cpDNA只有 只有 。 ●拷贝数：以显花植物为例,其每个叶肉细胞中约有 拷贝数：以显花植物为例 其每个叶肉细胞中约有 100 个叶绿体 每个叶绿体中又含有 个叶绿体,每个叶绿体中又含有 每个叶绿体中又含有100 多个质体基因组 拷贝。大麦：60个叶绿体 叶绿细胞，200个cpDNA分子 拷贝。大麦： 个叶绿体/叶绿细胞， 个 分子/ 个叶绿体 叶绿细胞 分子 叶绿体，＞ 分子/叶绿细胞 叶绿体，＞10000个cpDNA分子 叶绿细胞；拟南芥：核 ，＞ 个 分子 叶绿细胞；拟南芥： 基因组、线粒体基因组和叶绿体基因组的比例 基因组、线粒体基因组和叶绿体基因组的比例=1:13:280
（2）叶绿体的序列结构与基因组成 ） ○反向重复序列（IRA和IRB） 反向重复序列（ ○大单拷贝区（large single-copy region，LSC） 大单拷贝区（ ， ） ○小单拷贝区（small single-copy region，SSC） 小单拷贝区（ ， ） 含有87-183个基因，其中一半以上与蛋白质合 个基因， 含有 个基因 成有关。 成有关。
与紫茉莉花斑叶色一样， 与紫茉莉花斑叶色一样，天竺葵花斑叶性状也是通过细 胞质遗传的，但由于其精子中带有少量的细胞质， 胞质遗传的，但由于其精子中带有少量的细胞质，少数叶绿 精子中带有少量的细胞质 体则可以通过精子向后代传递，因此二者又是有区别的。 体则可以通过精子向后代传递，因此二者又是有区别的。 紫茉莉、 紫茉莉、天竺葵镶嵌花斑遗传的比较 紫 茉 莉 ♀ 亲 代 ♂ ♀ ♂ ♀ 天 竺 葵 ♂ ♀ ♂
绿色 × 花斑
第十一章 细胞质遗传第十一章 细胞质遗传
第十一章细胞质遗传第一节细胞质遗传的概念和特点一、细胞质遗传的概念由细胞质内的基因即细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律叫做细胞质遗传，有时又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母体遗传等。
真核生物的细胞质中的遗传物质主要存在于线粒体、质体、中心体等细胞器中。
通常把上述所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质，统称为细胞质基因组。
二、细胞质遗传的特点细胞学的研究表明，在真核生物的有性繁殖过程中，卵细胞内除细胞核外，还有大量的细胞质及其所含的各种细胞器；精子内除细胞核外，没有或极少有细胞质，因而也就没有或极少有各种细胞器(图11－1)。
细胞质遗传的特点是：1、遗传方式是非孟德尔式的；杂交后代—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，故细胞质遗传又称为母性遗传；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。
第二节母性影响一、概念：母性影响：由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所引起的，子代表现母本性状的遗传现象。
∴母性影响不属于胞质遗传的范畴，十分相似而已。
二、特点：下一代表现型受上一代母体基因的影响。
三、实例：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，每一个体又能同时产生卵子和精子，但一般通过异体受精进行繁殖。
∴椎实螺即可进行异体杂交、又可单独进行个体的自体受精。
椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋之分，属于一对相对性状。
第六节植物雄性不育的遗传植物雄性不育的主要特征是雄蕊发育不正常，不能产生有正常功能的花粉，但是它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实。
一、雄性不育的类别及其遗传特点可遗传的雄性不育性可分为核不育型和质核不育型等多种类型。
(一)核不育型由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型，简称核不育型。
多属自然发生的变异。
第十一章 细胞质遗传
三 雄性不育性的利用
三 雄性不育性的利用
1. 真核生物在受精过程中， 真核生物在受精过程中，
不仅为子代提供
核基因，也为子代提供大部分细胞质基因；而 核基因，也为子代提供大部分细胞质基因； 则仅能为子代提供核基因， 则仅能为子代提供核基因，因此细胞质遗传与细胞 核遗传表现不同。 核遗传表现不同。 2. 玉米 系属于孢子体不育，假如某株基因型为Rr， 玉米T系属于孢子体不育，假如某株基因型为 ， 系属于孢子体不育 产生的花粉有两种：一种含有 ，一种含有r， 产生的花粉有两种：一种含有R，一种含有 ，那 么基因为R的花粉育性为 么基因为 的花粉育性为 育性为 。 ，基因为r的花粉 基因为 的花粉
第6节 植物雄性不育的遗传
◆植物雄性不育（male sterility)的主要特征 是雄蕊发育不正常，但是它的雌蕊发育正常。 是雄蕊发育不正常，但是它的雌蕊发育正常。 免去人工去雄， 免去人工去雄，节约人力 保证种子纯度
11-第十一章 细胞质遗传
配子体不育：配子基因型控制育性，即与花 粉所含基因有关。
③ 核质互作型中，胞质基因与核基因的对应性 ④ 单基因或多基因控制 ⑤ 环境影响不育性和育性的恢复
S(Rfrf)
孢子体不育 ↓ Rf 和rf 花粉
配子体不育 ↓ Rf 花粉
思考
正交和反交的结果不同可能是
⑴ 细胞质遗传 ⑵ 伴性遗传 ⑶ 母性影响 怎样用实验方法来确定它属于哪一种类型？
第二节 母性影响
一. 锥实螺外壳的旋转方向
右旋
左旋
右旋
左旋
旋向取决于受精卵最初 几次卵裂纺锤体的方向
左旋
右旋
锥实螺旋壳方向的遗传属于核遗传范畴
由于受精前母体卵细胞状态决定子代性状
表现的母性影响也称为前定作用
其孟德尔分离比例（3:1）在F3 代才表现 也称为延迟遗传
二. 面粉蛾的眼色
不育系 保持系
S(rfrf) ×N或S(RfRf) → S(Rfrf) 可育 恢复系 S(rfrf) ×N或S(Rfrf) → S(Rfrf)可育 + S(rfrf) 不育 半恢复系
利用雄性不育 生产杂种玉米
三. 雄性不育遗传的复杂性
① 花粉败育发生的时期因物种和遗传系统有别 ② 根据雄性不育发生过程，可分为 孢子体不育：合子基因型控制育性，与花粉 所含基因无关。
第一节 细胞质遗传的概念和特点
一. 概念
细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律,称 细胞质遗传。 染色体外遗传 核外遗传 母性遗传(少数例外)
二. 特点
1. 正交、反交遗传表现不同。 F1表型与母本相同，后代表型分离不呈孟德尔比例。
2. 连续回交,细胞质基因及其控制的性状仍不消失。 3. 非细胞器基因及其决定的性状遗传类似病毒的转导。
遗传学 第十一章 细胞质遗传
1 dd（右）
F3： 1DD 1/2DD 1 Dd 1/2dd 1 dd
（右） 比例：
（右） （右） （右） （左）
3
：1
P： ♂ DD（右） ♀ dd（左）
F1：
Dd（左）
F2：1DD（右）
2 Dd（右）
1 dd（右）
F3： 1DD
（右） 比例：
1/2DD 1 Dd 1/2dd 1 dd
（右） （右） （右） （左）
第四节 线粒体遗传
mtDNA与核DNA有明显的不同： (1)mtDNA与原核生物的DNA一样，没有重复序列； (2)mtDNA的浮力密度比较低； (3)mtDNA的碱基成分中G、C的含量比A、T少； (4)mtDNA的两条单链的密度不同，一条称为重链(H链) ，另一条称为轻链(L链)； (5)mtDNA单个拷贝非常小，与核DNA相比仅仅是后者的 十万分之一。
目前已在270多种植物中发现有细胞质雄性不育现象。
细胞质型不育系的不育性都只能被保持而不能被恢复。
2.质─核不育型(cytoplasmic male sterility CMS)： 概念：
由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型。 遗传特点： 胞质不育基因为Sterility，S； 胞质可育基因为Normal，N； 核不育基因r，不能恢复不育株育性； 核可育基因R，能够恢复不育株育性。 只有S和r同时存在时才导致雄性不育
第四节 线粒体遗传
• 线粒体内有遗传信息的复制、转录和翻 译系统，有核糖体和各种RNA。
• 线粒体中有100多种蛋白质，其中只有 10种左右是线粒体自身合成的，其它蛋 白质都是由核基因组编码。
• 线粒体是半自主性的细胞器。
第五节 核质互作遗传
第十一章 细胞质遗传 (共117张PPT)
2019/9/25
精细胞
第二节 母性影响
一、母性影响的概念： 下一代表现型由上一代母本基因型决定。
二、母性影响的本质： 由核基因的某些产物在卵细胞的细胞质中积累
所引起的一种遗传现象。 ∴母性影响不属于胞质遗传的范畴。
2019/9/25
三、实例
2019/9/25
4、mtDNA两条单链的密度 不同，分别为重链（H） 和轻链（L）；
5、mtDNA非常小，仅为核 DNA十万分之一。
2019/9/25
线粒体数目及mt DNA大小：
2019/9/25
（二）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。
第十一章 细胞质遗传
2019/9/25
第1节 细胞质遗传的概念和特点 第2节 母性影响 第3节 叶绿体遗传 第4节 线粒体遗传 第5节 共生体和质粒的遗传 第6节 植物雄性不育的遗传
2019/9/25
第一节 细胞质遗传的概念和特点 一、细胞质遗传的概念
2019/9/25
细胞质遗传： 由胞质遗传物质引起的遗传现象（又称非染色
2019/9/25
杂种植株所表现的性状完全由母本枝条所决定， 与提供花粉的父本枝条无关。
∴控制紫茉莉花斑性状的遗传物质是通过母本传 递的。
2019/9/25
②原因
2019/9/25
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、
2019/9/25
右旋
2019/9/25
左旋
③前定作用或延迟遗传 由受精前母体卵细胞基因型决定子代性状表现
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第十一章细胞质遗传一、名词解释1、细胞质基因：也叫染色体外基因，是所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质的统称。
2、细胞质遗传：子代的性状是由细胞质内的基因所控制的遗传现象。
也叫母系遗传、核外遗传、母体遗传。
3、母性影响：子代的某一表型受到母亲基因型的影响，而和母亲的基因型所控制的表型一样。
4、持续饰变：环境引起的表型改变通过母亲细胞质而连续传递几代，变异性逐渐减少，最终消失的遗传现象。
5、雄性不育：植株不能产生正常的花药、花粉或雄配子，但它的雌蕊正常，能接受正常花粉而受精结实。
6、核质互作雄性不育型：也叫质核互作型，核基因和细胞质基因共同作用控制的雄性不育类型。
二、是非题1、已知一个右旋的椎实螺基因型为Dd，它自体受精产生后代应该全部是左旋。
（×）2、母性影响不属于细胞质遗传的范畴，是受母亲核基因控制的。
（√）3、叶绿体基因组控制的性状在杂交后代中不分离。
（×）4、玉米埃型条纹的遗传过程中，叶绿体变异一经发生，便以细胞质遗传的方式稳定传递，不再受核基因的控制。
（√）5、高等动植物的精细胞中几乎不含有细胞质（器），因而细胞质内的遗传物质主要通过卵细胞传递给后代。
（√）6、核基因型为Aa的草履虫自体受精，产生核基因型为AA、Aa、aa的三种后代，且三者比为1:2:1。
（×）7、草履虫的放毒特性依赖于核基因K，因此有K基因就是放毒型，否则就是敏感型。
（×）8、利用化学药物杀死一个正常植株的花粉，它的雌花与正常花粉授粉，受精获得的子代也就能表现出雄性不育的特性了。
（×）9、植物的雄性不育的主要特征是雄蕊和雌蕊发育不正常。
（×）10、在质不育型的植物雄性不育中，找不到不育系的保持系。
（×）11、在核不育型的植物雄性不育中，找不到不育系的恢复系。
（×）12、核不育型雄性不育植株后代的分离符合孟德尔遗传规律。
（√）13、持续饰变不能隔代遗传，无论在后代中怎样选择，最终性状终将消失。
（√）三、填空题1、紫茉莉花斑遗传是受叶绿体控制的；红色面包霉缓慢生长突变型是由线粒体所决定的。
2、草履虫放毒型的稳定遗传必须有核基因K 和卡巴粒同时存在，核基因K决定卡巴粒的增殖，而草履虫素则是由卡巴粒产生的。
3、一个放毒型草履虫与一敏感型个体短时间接合，无细胞质的转移，结果半数的接合后体是敏感型，其余为放毒型的，而后放毒型接合后体自体受精，只产生放毒型的，敏感型接合后体自体受精，亦只产生敏感型个体，则这两个原始品系中放毒型基因型是KK+卡巴粒，敏感型基因型是 KK无卡巴粒。
4、将生长缓慢的小酵母菌落与正常野生型菌落进行杂交，如子代都为野生型，说明缓慢生长的性状是由细胞质基因控制的，如子代发生了野生型和小菌落的分离，说明缓慢生长的性状是由细胞核基因控制的。
5、设N和S分别代表细胞质可育和不育基因，Rf和rf分别代表细胞核可育和不育基因，则不育系基因型为（S）rfrf ，恢复系为（N）RfRf、(S)RfRf ，保持系为（N）rfrf 。
6、水稻的三系两区杂交体系中，以不育系和保持系杂交解决不育系的保种，以不育系和恢复系杂交产生具有优势的杂交种。
7、两系法育种实质是将不育系和保持系合二为一。
四、选择题1、紫茉莉的枝条有绿色、白色和花斑三种不同颜色，其颜色的遗传属于细胞质遗传，用♀花斑×♂绿色，其后代表现为（ D ）A. 绿色；B. 白色；C. 花斑；D. 绿色，白色，花斑。
2、已知某个品种的果蝇对CO2极为敏感，在CO2作用下能将其迅速麻醉。
CO2敏感型个体的细胞质中含有一种叫做δ颗粒的物质，CO2抗性个体则缺失这种颗粒。
依此，请预期敏感型雌果蝇和抗性雄果蝇杂交的结果：（ A ）A. 全部子代为敏感型；B.全部子代为抗性；C. 雄性为敏感型；D.雌性为敏感型；3、发现小鸡的某一品系有异常性状T，对该品系进行正反交，如正反交子代表型不一致，且子代性状似雌性亲本，则性状T是由（ B ）引起的。
A. 染色体基因；B. 细胞质基因；C. 母性影响；D. 环境因素；五、简答题1、细胞质遗传的特点及其与母性影响的异同点。
答：细胞质遗传的特点：1、正交和反交的遗传表现不同，F1通常只表现母本的性状；2、遗传方式是非孟德尔式的，杂交后代一般不出现一定比例的分离。
与母性影响的异同点：相同点：正反交结果不一致；不同点：1、细胞质性状的遗传表型是稳定的，受细胞质基因控制。
2、母性影响的性状受核基因控制，有持久性的，也有短暂性的。
2、草履虫的放毒型品系与敏感型品系接合，产生的F1是放毒型（Kk+Kappa）和敏感型(Kk)。
在下述几种情况下预期的结果如何？a. F1中的两个放毒型之间接合；b. F1中的放毒型和敏感型接合；c. F1中敏感型自体受精；d. 由上述c.中产生的KK敏感型与F1中的放毒型接合。
答：a. 最初子代全是放毒型，几代后放毒型和敏感型比变为3：1。
最初的子代细胞质中都含有卡巴粒，所以都为放毒型。
子代中核基因型有三种：KK、Kk或kk，只是核基因型为kk的个体不能维持卡巴粒的增殖，所以几代后kk个体中卡巴粒逐渐丢失，变为敏感型。
b. 长时间结合产生的最初子代全是放毒者，几代后放毒型和敏感型比变为3：1。
长时间接合两亲本发生了细胞质的交换，所以最初的子代细胞质中都含有卡巴粒，都为放毒型。
子代的核基因型有KK、Kk或kk三种，几代后kk个体中卡巴粒逐渐丢失，变为敏感型。
短时间结合产生的最初子代放毒型和敏感型比为1：1，几代后放毒型和敏感型的比变为3：5。
因为短时间接合没有发生细胞质的交换，放毒型产生的最初子代都为放毒型（核仍然为KK、Kk或kk ，胞质来自放毒型，都具有卡巴粒），几代后核基因型为kk的子代中卡巴粒逐渐丢失，变为敏感型。
敏感型产生的子代都为敏感型（核KK、Kk或kk ，胞质来自敏感型，不具有卡巴粒）。
c. 全是敏感型，核KK或kk，但都无卡巴粒。
d. 上述c中产生的KK敏感型个体无卡巴粒，与F1中放毒型（Kk+卡巴粒）接合，长时间接合产生的子代都为放毒型（核KK或Kk，胞质含有卡巴粒），短时间接合敏感型产生的子代都为敏感型（核KK或Kk，不含卡巴粒），放毒型产生的子代都为放毒型（核KK或Kk，胞质含有卡巴粒）。
3、什么是植物雄性不育，雄性不育有哪几种遗传类型？一般在生产上利用的是哪种不育类型？答：雄性不育性是指植株不能产生正常的花药、花粉或雄配子，但它的雌蕊正常，能接受正常花粉而受精结实。
雄性不育性有三种遗传类型：核不育型是由核基因决定的不育类型；细胞质不育型是由细胞质基因控制的不育类型；核质互作不育型是由核基因和细胞质基因相互作用共同控制的雄性不育类型。
一般在生产中利用的是核质互作不育型。
4、二区三系制种法中的三系的基因型及其用途？三系配套影响杂种优势的关键？雄性不育系：基因型：（S）rfrf，简称A系；作杂交母本用。
保持系基因型：（N）rfrf，简称B系，它与不育系杂交，杂交后代仍能保持不育系的不育性，只作杂交父本用。
恢复系（N）RfRf、（S）RfRf：简称C系，与雄性不育系杂交，就能获得可育的杂交种，以供大田生产之用，作杂交父本。
三系配套影响杂种优势的关键：（1）不育系的不育度要高，应接近100%，（2）恢复系的花粉量要大，恢复力要强，至少要达到85%的恢复度，（3）不育系与恢复系间的杂种优势要强。
六、计算题1、在玉米中，利用细胞质雄性不育和育性恢复基因，制造双交种，有一个方式是这样的：先把雄性不育自交系A（Srfrf）与雄性可育自交系B（Nrfrf）杂交，得单交种AB，把雄性不育自交系C（Srfrf）与雄性可育自交系D（NRfRf）杂交，得单交种CD。
然后再把两个单交种杂交，得双交种ABCD，问双交种的基因型和表型有几种？比例如何？答：培育过程可图示如下：♀ A × B ♂♀ C × D ♂(S)rfrf ↓ (N)rfrf (S)rfrf ↓ (N)RfRfAB CD(S)rfrf ♀ (S)Rfrf ♂×↓ABCD1/2 (S)Rfrf 1/2(S)rfrf正常雄性不育所以上述方法培育得到的双交种，雄性正常(S)Rfrf和雄性不育(S)rfrf的比例为1：1。
2、父本为DD基因型的椎实螺与dd基因型的个体杂交，F1代的表型和基因型？F1自交F2的基因型、表型及其比例各多少？解：P：♀dd（左）╳ DD（右）♂↓F1： Dd（左）↓自交F2： 1/4DD：2/4 Dd：1/4dd（右）F1椎实螺基因型Dd，表型左旋。
F2椎实螺基因型及其比例是1/4DD：2/4 Dd：1/4dd。
表型全部是右旋。
七、比较题1、比较从性遗传、伴性遗传、母性影响和细胞质遗传的区别？内容从性遗传伴性遗传母性影响细胞质遗传基因的载体及类别常染色体核基因性染色体核基因染色体核基因细胞器质基因与性别、母本的关系与性别有关与母本无关与性别有关与母本基因型有关与母本表型有关正反交结果相同不同不同（与母本基因型控制的表型一致）不同（与母本表型一致）F2分离比表型出现孟德尔式分离或表型受性别影响，在两性间不同。
F2出现孟德尔式分离，性染色体决定了表型在两性间表现不同。
F2不分离，F3出现孟德尔式分离。
F2不出现孟德尔式分离2、二区三系制种法与二系法的区别？不同点二区三系二系法需要三个系，不育系，保持系，恢复系只需二个系光温敏核雄性不育系，恢复系核质互作雄性不育类型光温敏核雄性不育类型不育系和保持系独立存在不育系和保持系合二为一。
不育系和保持系杂交产生不育系。
保持系自交产生保持系。
恢复系自交产生恢复系。
不育系和恢复系杂交产生杂交种。
短日照低温时，充当保持系自交产生光敏核不育系。
光温敏核雄性不育系长日照高温时充当不育系与恢复系杂交产生杂交种。