细胞质遗传课件
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细胞质遗传PPT课件
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母性影响的表现与细胞质遗传相似，但不 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， 例:椎实螺外壳旋转方向的遗传 椎实螺外壳旋转方向由一对基因控制
右旋(S+)对左旋(S)为显性 母本基因型→卵细胞状态→后代表现型 F3出现3:1分离，故又叫做延迟遗传
.
9
S+S+ S+S+
P IjIj♀ ijij♂
绿色
条纹
F1
Ijij 全部绿色
F2 IjIj Ijij ijij
3绿：1白条
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P ijij ♀ IjIj ♂
条纹
绿色
F1 Ijij Ijij Ijij
绿条白
♀ Ijij IjIj绿
IjIj IjIj IjIj Ijij Ijij Ijij
绿条 白绿条白
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二、叶绿体遗传的分子基础
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3
真核生物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。
在原核和某些真核生物的细胞质中，除细胞 器外，还有另一类称：附加体(episome)和共 生体(symbiont)的细胞质颗粒，如，大肠肝菌 的F因子
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
.
4
二、细胞质遗传的特点
20
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。
.
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2. 高等植物的叶绿体基因组：
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
细胞质遗传(共89张PPT)
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。
浙江大学
27
图 衣藻（Chlamydomonas reinhardi）的叶绿体基因组
a.ct DNA物理图：由不同限制性内切酶（EcoRI、BamHI和Bgl II）处理所得的ct DNA
②. 原因： 椎实螺外壳旋转方向是由受精卵分裂时纺锤体分裂 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。
∴母体基因型 受精卵纺锤体分裂方向 椎实螺外壳 旋转方向。
③.母性影响（又称：前定作用、延迟遗传）： 由受精前母体卵细胞基因型决定子代性状表现的
人的Hela细胞线粒体核糖体为60S，由45S和35S两个亚基
核遗传型不育性：多数表现为单基因遗传；
F 右旋 右旋 左旋 母性影响所表现的遗传现象与胞质遗传相似，但其
母性影响（又3称：前定作用、延迟遗传）：
(SS) (分离) (ss)
自体受精
3∶1
浙江大学
14
∴ 如果试验只进行到F1，很可能被误认为细胞质遗传。 ∵ F1的旋转方向同母本一致。
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。
浙江大学
5
二、细胞质遗传的特点：
1．特点：
①.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 性状表现于母本时才能遗传
给子代，故又称母性遗传。
浙江大学
6
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
浙江大学
27
图 衣藻（Chlamydomonas reinhardi）的叶绿体基因组
a.ct DNA物理图：由不同限制性内切酶（EcoRI、BamHI和Bgl II）处理所得的ct DNA
②. 原因： 椎实螺外壳旋转方向是由受精卵分裂时纺锤体分裂 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。
∴母体基因型 受精卵纺锤体分裂方向 椎实螺外壳 旋转方向。
③.母性影响（又称：前定作用、延迟遗传）： 由受精前母体卵细胞基因型决定子代性状表现的
人的Hela细胞线粒体核糖体为60S，由45S和35S两个亚基
核遗传型不育性：多数表现为单基因遗传；
F 右旋 右旋 左旋 母性影响所表现的遗传现象与胞质遗传相似，但其
母性影响（又3称：前定作用、延迟遗传）：
(SS) (分离) (ss)
自体受精
3∶1
浙江大学
14
∴ 如果试验只进行到F1，很可能被误认为细胞质遗传。 ∵ F1的旋转方向同母本一致。
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。
浙江大学
5
二、细胞质遗传的特点：
1．特点：
①.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 性状表现于母本时才能遗传
给子代，故又称母性遗传。
浙江大学
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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
教学课件第十一章细胞质遗传
性基因的对应性
细胞质：
N1S1、N2S2、……、NnSn 核基因：
r1R1、r2R2、……、rnRn 核内的育性基因总是与细胞质中的育性
基因发生对应的互作：
r1(或R1)对N1(或S1)、r2(或R2)对N2(或 S2)、……、rn(或Rn)对Nn(或Sn)
3、单基因不育性和多基因不育性
单基因不育性：一对或两对核内主基因与对 应的不育胞质基因决定的不育性
不属于细胞质遗传的范畴。
椎实螺外壳旋转方向的遗传： 由一对基因控制 右旋(S+)对左旋(S)为显性 母本基因型→卵细胞状态→后代表现型
F3出现3:1分离，故又叫做延迟遗传
为什么会出现这种遗传现象呢？研究发现椎实螺外壳旋 转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时的纺锤体分裂 方向所决定的。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。 纺锤体的这 种分裂行为 是由受精前 的母体基因 型决定的。
人、鼠和牛的mtDNA分别 有：16569bp、16275bp
16338bp
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的，因此，线粒体是 半自主性的细胞器。
第五节 共生体和质粒决定的 染色体外遗传
花粉
rr
r全部败育
RR
R全部可育
Rr
R、r都可育
玉米T型不育系属于这个类型。
配子体不育:花粉育性直接受雄配子体
(花粉)本身的基因所决定
R花粉可育
r花粉不育
玉米M型不育系属于这个类型。
SM(rr) × N(RR)
↓
F1
细胞质：
N1S1、N2S2、……、NnSn 核基因：
r1R1、r2R2、……、rnRn 核内的育性基因总是与细胞质中的育性
基因发生对应的互作：
r1(或R1)对N1(或S1)、r2(或R2)对N2(或 S2)、……、rn(或Rn)对Nn(或Sn)
3、单基因不育性和多基因不育性
单基因不育性：一对或两对核内主基因与对 应的不育胞质基因决定的不育性
不属于细胞质遗传的范畴。
椎实螺外壳旋转方向的遗传： 由一对基因控制 右旋(S+)对左旋(S)为显性 母本基因型→卵细胞状态→后代表现型
F3出现3:1分离，故又叫做延迟遗传
为什么会出现这种遗传现象呢？研究发现椎实螺外壳旋 转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时的纺锤体分裂 方向所决定的。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。 纺锤体的这 种分裂行为 是由受精前 的母体基因 型决定的。
人、鼠和牛的mtDNA分别 有：16569bp、16275bp
16338bp
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的，因此，线粒体是 半自主性的细胞器。
第五节 共生体和质粒决定的 染色体外遗传
花粉
rr
r全部败育
RR
R全部可育
Rr
R、r都可育
玉米T型不育系属于这个类型。
配子体不育:花粉育性直接受雄配子体
(花粉)本身的基因所决定
R花粉可育
r花粉不育
玉米M型不育系属于这个类型。
SM(rr) × N(RR)
↓
F1
细胞质遗传4课时ppt课件
(一)酵母菌线粒体遗传 1949，Ephrussi
小菌落：突变率一般为0.1%～1%，诱变时更高些。 交配型Aa ：核基因控制，异型能交配同型不交配
1.酵母菌小菌落突变与交配型
2.杂交实验
菌落表型 小×大→子代全大，呈单亲性状遗传 交配型 A×a→ 子代1A:1a,呈核基因遗传
三、 线粒体遗传
(二)线粒体基因组（mitochondrion genome mtDNA）
Ris1962，Nass1963分别观察到线粒体内有线状DNA
1.mtDNA发现
⑴双链裸露，环状少有线状。称mtDNA ⑵mtDNA呈多拷贝存在。如酵母每个细胞有1-45个mtDNA ⑶基因组有轻重链之别(富GC或AT) ⑷基因组变化大，与编码基因数目关系不密切。动物16kbp编码26个基因，酵母78kb编码18-42个基因，玉米570kb编码54-68个基因
1. 条斑通过父本传递
四、 叶绿体遗传
2.条斑通过母本传递
♀条斑×♂绿叶→F1无规则条斑 F1条与绿多代回交→无规则条斑 条斑通过母体传递呈胞质遗传。连续回交无法置换胞质基因。
四、 叶绿体遗传（chloroplast inheritance）
(三)衣藻(chlamydomonas reiukardi )叶绿体遗传
一、 细胞质遗传(cytoplasmic inheritance)
(一)概念
细胞质基因位于细胞核之外，又称核外遗传
2.核外遗传(extranuclea inheritance)
卵细胞：为子代提供细胞核和细胞质内各种物质 精细胞：只提供细胞核，不提供或极少提供细胞质 细胞质基因决定的性状，只能通过卵细胞传给子代，受母本基因型控制，又称母体遗传。 细胞质遗传、核外遗传及母体遗传都是研究细胞质基因的遗传规律及现象。
小菌落：突变率一般为0.1%～1%，诱变时更高些。 交配型Aa ：核基因控制，异型能交配同型不交配
1.酵母菌小菌落突变与交配型
2.杂交实验
菌落表型 小×大→子代全大，呈单亲性状遗传 交配型 A×a→ 子代1A:1a,呈核基因遗传
三、 线粒体遗传
(二)线粒体基因组（mitochondrion genome mtDNA）
Ris1962，Nass1963分别观察到线粒体内有线状DNA
1.mtDNA发现
⑴双链裸露，环状少有线状。称mtDNA ⑵mtDNA呈多拷贝存在。如酵母每个细胞有1-45个mtDNA ⑶基因组有轻重链之别(富GC或AT) ⑷基因组变化大，与编码基因数目关系不密切。动物16kbp编码26个基因，酵母78kb编码18-42个基因，玉米570kb编码54-68个基因
1. 条斑通过父本传递
四、 叶绿体遗传
2.条斑通过母本传递
♀条斑×♂绿叶→F1无规则条斑 F1条与绿多代回交→无规则条斑 条斑通过母体传递呈胞质遗传。连续回交无法置换胞质基因。
四、 叶绿体遗传（chloroplast inheritance）
(三)衣藻(chlamydomonas reiukardi )叶绿体遗传
一、 细胞质遗传(cytoplasmic inheritance)
(一)概念
细胞质基因位于细胞核之外，又称核外遗传
2.核外遗传(extranuclea inheritance)
卵细胞：为子代提供细胞核和细胞质内各种物质 精细胞：只提供细胞核，不提供或极少提供细胞质 细胞质基因决定的性状，只能通过卵细胞传给子代，受母本基因型控制，又称母体遗传。 细胞质遗传、核外遗传及母体遗传都是研究细胞质基因的遗传规律及现象。
《公开课细胞质遗传》课件
05
细胞质遗传研究方法与技术
Chapter
细胞质基因的克隆与测序技术
细基因的 DNA序列。
细胞质基因的测序
对克隆得到的细胞质基因进行测序分析，了解基因序列特征，为后续研究奠定基 础。
细胞质基因的表达调控技术
转录调控
研究细胞质基因的转录调控机制，通过调控转录因子等手段 ，调控细胞质基因的表达水平。
功能
线粒体基因组编码线粒体 中的蛋白质和RNA，对于 线粒体的正常功能至关重 要。
叶绿体遗传
定义
叶绿体遗传是指叶绿体中的DNA 所携带的遗传信息，通过叶绿体
基因组传递给下一代的过程。
特点
叶绿体遗传也具有母系遗传的特点 ，即叶绿体基因组只来自母亲。
功能
叶绿体基因组编码叶绿体中的蛋白 质和RNA，对于光合作用的正常进 行至关重要。
翻译调控
研究细胞质基因的翻译调控机制，通过调控翻译起始因子等 手段，调控细胞质基因的翻译效率。
细胞质基因的功能鉴定技术
基因敲除技术
通过基因敲除手段，研究细胞质基因 在细胞生长、发育和代谢等方面的功 能。
基因过表达技术
通过基因过表达手段，研究细胞质基 因在细胞生长、发育和代谢等方面的 功能。
THANKS
《公开课细胞质遗传》ppt课件
目录
• 细胞质遗传概述 • 细胞质遗传的物质基础 • 细胞质遗传的传递方式 • 细胞质遗传的应用与前景 • 细胞质遗传研究方法与技术
01
细胞质遗传概述
Chapter
定义与特点
定义
细胞质遗传是指细胞质基因的遗 传，即线粒体、叶绿体等细胞器 中的基因通过母本遗传给后代的 现象。
细胞质遗传在农业上也有 广泛应用，如作物改良、 育种等方面，可以提高农 作物的产量和抗逆性。
细胞质遗传PPT课件
16/101
第16页/共92页
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第三节、叶绿体遗传
紫 茉 莉 花 斑 性 状 的 遗 传 玉 米 条 纹 叶 的 遗 传 质 体 的 遗 传 特 点
质 体 遗 传 的 分 子 基 础
第17页/共92页
紫茉莉花斑性状的遗传
• 柯伦斯(1908)： • 不符合孟德尔定律的遗传现象
• 紫茉莉枝条色性状： • 绿色 • 白色(无白色植株) • 花斑
第四节、线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传(p280) 线粒体遗传的特点
线粒体遗传的分子基础(p281-283)
第37页/共92页
38/101
第四节、线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传 线粒体遗传的特点
线粒体遗传的分子基础
第38页/共页
线粒体遗传的特点
• 与质体的遗传相比，线粒体基因组的遗传与核基因组间的关系更紧密 • 一方面，线粒体在遗传具有半自主性 • 能够自我复制、转录和翻译表达 (决定性状表现) • 另一方面，线粒体基因组编码线粒体(有氧代谢过程)中不到10%的结构与功能蛋白；其余部分由核基 因编码
8/101
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连续回交的遗传表现
9/101
第9页/共92页
10/101
第一节 细胞质遗传 的概念和特点
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点
三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传
第10页/共92页
11/101
第二节 母性影响
母性影响的概念与实质 椎实螺外壳旋转方向的母性影响
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点
三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传
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第三节、叶绿体遗传
紫 茉 莉 花 斑 性 状 的 遗 传 玉 米 条 纹 叶 的 遗 传 质 体 的 遗 传 特 点
质 体 遗 传 的 分 子 基 础
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紫茉莉花斑性状的遗传
• 柯伦斯(1908)： • 不符合孟德尔定律的遗传现象
• 紫茉莉枝条色性状： • 绿色 • 白色(无白色植株) • 花斑
第四节、线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传(p280) 线粒体遗传的特点
线粒体遗传的分子基础(p281-283)
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第四节、线粒体遗传
红色面包霉缓慢生长突变型遗传 线粒体遗传的特点
线粒体遗传的分子基础
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线粒体遗传的特点
• 与质体的遗传相比，线粒体基因组的遗传与核基因组间的关系更紧密 • 一方面，线粒体在遗传具有半自主性 • 能够自我复制、转录和翻译表达 (决定性状表现) • 另一方面，线粒体基因组编码线粒体(有氧代谢过程)中不到10%的结构与功能蛋白；其余部分由核基 因编码
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连续回交的遗传表现
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第一节 细胞质遗传 的概念和特点
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点
三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传
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第二节 母性影响
母性影响的概念与实质 椎实螺外壳旋转方向的母性影响
一、细胞质遗传的概念 二、细胞质遗传的特点
三、质体遗传 四、线粒体遗传 五、共生体和质粒决定的染色体外遗传
《细胞质遗传》课件
2
通过研究细胞质的遗传变异，可以深入了解疾病 的发病机制，为疾病的诊断和治疗提供新的思路 和方法。
3
细胞质遗传还可以应用于药物研发和个性化医疗 等领域，提高药物的疗效和安全性。
细胞质遗传在其他领域的应用
细胞质遗传在环境保护领域也有应用价值，可 以通过研究细胞质的遗传变异来评估环境污染 对生物体的影响。
细胞质基因表达的时空特异性
03
细胞质基因的表达在不同时间和空间中具有特异性，与细胞发
育和分化密切相关。
细胞质基因表达的调控机制
转录水平的调控
通过转录因子、染色质重塑等机制调控细胞质基因的转录过程。
翻译水平的调控
通过mRNA稳定性、核糖体数量和活性等机制调控细胞质基因 的翻译过程。
蛋白质降解
通过蛋白质降解途径调控细胞质基因表达后蛋白质的稳定性。
特点
水平传递具有多样性，即 细胞质基因可以通过多种 途径在不同个体或不同种 类的细胞之间进行传递。
实例
某些病毒的基因可以通过 转染或转化等方式在不同 细胞之间进行传递。
细胞质基因的重组传递
定义
细胞质基因的重组传递是 指细胞质基因在复制过程 中发生重组，导致基因型 改变的过程。
特点
重组传递通常发生在细胞 分裂过程中，重组可能导 致基因型的改变，从而影 响细胞的表型。
人类健康
细胞质遗传与人类健康密切相关， 如线粒体疾病等，对细胞质遗传的 研究有助于深入了解这些疾病的发 病机制和治疗方法。
细胞质遗传的研究历史与发展
研究历史
细胞质遗传的研究始于20世纪中叶，随着分子生物学和遗 传学技术的不断发展，人们对细胞质遗传的认识逐渐深入 。
研究方法
目前，细胞质遗传的研究方法主要包括基因组学、蛋白质 组学、代谢组学等技术手段，这些方法的应用为细胞质遗 传的研究提供了有力支持。
遗传学细胞质遗传PPT.
细胞质遗传的特点
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
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
细胞质遗传的特点
通过连续回交能够将 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
玉米雄性不育的母性遗传
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 Ijij Ijij 绿色 条纹 白色
F1
Ijij 全部绿色
Ijij ♀ × IjIj ♂
条纹
绿色
F2
IjIj Ijij ijij
IjIj IjIj IjIj Ijij Ijij Ijij
细胞质遗传的特点
具有细胞质异质性与细胞质分离和重组
细胞质异质性
同一细胞内含有不同 基因型细胞器的现象
细胞质分离和重组
不同基因型细胞器的 分配过程
细胞器基因组的遗传
叶绿体的遗传
紫茉莉花斑叶色的遗传
母本枝条 父本枝条 杂交后代表型Fra bibliotek表型的表型
绿色
绿色 花斑
绿色
花斑
绿色 花斑
白色、绿 色、花斑
细胞器基因组的遗传
结
合
生 殖
大核退化
非细胞质组分的遗传因子
草履虫放毒型的遗传
结合生殖可以产生杂合体，而自体受精只产 生纯合体
自 体 受 精
非细胞质组分的遗传因子
草履虫放毒型的遗传
放毒型草履虫有卡巴粒 敏感型草履虫无卡巴粒 卡巴粒产生草履虫素 卡巴粒在细胞里的稳定繁殖 需要显性核基因（K）
生物课件 细胞质遗传
2、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：
– 菌丝体融合 – 分生孢子与原子囊果融合
16
• 野生型：
菌丝体正常生长
• 缓慢生长突变型：
生长速度缓慢
• 遗传表现：
遗传类型能够通过无性生殖 稳定遗传 正反交的遗传表现不同
• 解释：
线粒体上与细胞色素氧化酶 有关的基因突变
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六、线粒体遗传的分子基础
• 共生体的起源
– 与线粒体和质体相似，人们认为共生体可能是源于进 入细胞的某种细菌 – 经过相互适应，形成共生关系
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例：草履虫放毒型的遗传
• 草履虫的遗传特性
– 细胞核遗传物质 – 卡巴粒
• 草履虫毒素分泌遗传
– 细胞核显性基因K： 使卡巴粒可以持续、 稳定存在 – 卡巴粒：使细胞具有 分泌毒素的能力
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五、线粒体的遗传
1、酵母的小菌落突变
一个酵母菌
无性繁殖
大菌落
再培养
大菌落 小菌落 （1%2%）
小菌落
当培养基中有溴化乙锭（EB）存在时，100% 的细胞都成为小菌落。
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如果小菌落突变是 因核基因突变所致， 该杂交结果会怎样？
小菌落酵母菌和正常的酵母菌杂交，后代表现正常，不 分离出小菌落。研究发现，小菌落酵母的细胞内缺少细胞 色素a和b，还缺少细胞色素氧化酶，不能进行有氧呼吸， 因而不能有效的利用有机物。已知线粒体是细胞的呼吸代 谢中心，上述有关酶也存在于线粒体中，因此推断这种小 菌落的变异与线粒体的基因组变异有关。 15
（ S） R / r
（ N） R / R （ N） R / r （ N） r / r
雄性正常
23
《细胞质和遗传》课件
《细胞质和遗传》ppt课件
• 细胞质的结构与功能 • 细胞质与遗传的关系 • 细胞质遗传的特点与意义 • 细胞质遗传的应用 • 展望与未来研究方向
01 细胞质的结构与功能
细胞质的组成
细胞质基质
由水、无机盐、脂质、糖类、氨 基酸、核苷酸和多种酶等组成， 是细胞进行新陈代谢的主要场所 。
细胞器
细胞质中存在多种细胞器，如线 粒体、叶绿体、内质网、高尔基 体、溶酶体等，各具特定结构和 功能。
细胞质流动与物质运
细胞质流动
细胞质中的物质处于不断流动的状态 ，对于维持细胞的正常代谢十分重要 。
物质运输
细胞质中的各种物质通过不同的方式 进行运输，如通过细胞骨架的囊泡运 输、通过扩散作用等。
02 细胞质与遗传的关系
线粒体与遗传
线粒体是细胞质中的重要细胞 器，负责细胞呼吸和能量代谢 。
线粒体中的DNA（mtDNA） 可以编码一些线粒体基因，这 些基因可以影响个体的表型和 遗传特征。
mtDNA的突变可以导致一些遗 传性疾病，如Leber遗传性视 神经病、肌阵挛性癫痫等。
叶绿体与遗传
叶绿体是植物和某些藻类中的光 合作用细胞器。
叶绿体中的DNA（cpDNA）可 以编码一些叶绿体基因，这些基 因可以影响植物的表型和遗传特
征。
cpDNA的变异可以导致植物的 形态变化和适应性进化。
细胞质基因的复制与表达
细胞器的功能
叶绿体
存在于植物细胞中，主要负责 光合作用，将光能转化为化学 能。
高尔基体
参与蛋白质的分泌和细胞内的 物质转运。
线粒体
是细胞内的“动力工厂”，主 要负责产生ATP，为细胞活动 提供能量。
内质网
参与蛋白质的合成与加工，以 及物质的转运。
• 细胞质的结构与功能 • 细胞质与遗传的关系 • 细胞质遗传的特点与意义 • 细胞质遗传的应用 • 展望与未来研究方向
01 细胞质的结构与功能
细胞质的组成
细胞质基质
由水、无机盐、脂质、糖类、氨 基酸、核苷酸和多种酶等组成， 是细胞进行新陈代谢的主要场所 。
细胞器
细胞质中存在多种细胞器，如线 粒体、叶绿体、内质网、高尔基 体、溶酶体等，各具特定结构和 功能。
细胞质流动与物质运
细胞质流动
细胞质中的物质处于不断流动的状态 ，对于维持细胞的正常代谢十分重要 。
物质运输
细胞质中的各种物质通过不同的方式 进行运输，如通过细胞骨架的囊泡运 输、通过扩散作用等。
02 细胞质与遗传的关系
线粒体与遗传
线粒体是细胞质中的重要细胞 器，负责细胞呼吸和能量代谢 。
线粒体中的DNA（mtDNA） 可以编码一些线粒体基因，这 些基因可以影响个体的表型和 遗传特征。
mtDNA的突变可以导致一些遗 传性疾病，如Leber遗传性视 神经病、肌阵挛性癫痫等。
叶绿体与遗传
叶绿体是植物和某些藻类中的光 合作用细胞器。
叶绿体中的DNA（cpDNA）可 以编码一些叶绿体基因，这些基 因可以影响植物的表型和遗传特
征。
cpDNA的变异可以导致植物的 形态变化和适应性进化。
细胞质基因的复制与表达
细胞器的功能
叶绿体
存在于植物细胞中，主要负责 光合作用，将光能转化为化学 能。
高尔基体
参与蛋白质的分泌和细胞内的 物质转运。
线粒体
是细胞内的“动力工厂”，主 要负责产生ATP，为细胞活动 提供能量。
内质网
参与蛋白质的合成与加工，以 及物质的转运。
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♀
♂
S rr
N RR
不育系S（rr）
恢复系N（RR）
S Rr
杂交种S（Rr）
三系法制种示意图：
保持系 ♂ × ♀ 不育系
恢复系
×
保持系
不育系
F1杂交种 恢复系
二系法制种
石明松：1973年从农垦58（晚粳稻）中 发现光敏核不育水稻——农垦58S
特点： 长日照——不育 短日照——可育
F1
核遗传对比： 正交:P ♀ 高茎 ♂矮茎
F1
F1
反交：P ♀ 矮茎 ♂高茎
F1
巩固例题
科学家利用基因工程的手段，将携带抗除草剂基因的重组
质粒导入二倍体油菜细胞中，经培养筛选获得一株有抗除 草剂特性的转基因植株。但种植上述转基因油菜，它所携 带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因
污染”。为避免“基因污染”，目的基因最好导入C（ ）
二系法制种示意图（光敏核不育系）：
短日照可育
♀长日照不育系 ×
恢复系
光敏核不育系
F1杂交种 恢复系
袁隆平提出的超级稻标准株型
母系遗传
线粒体疾病
再见！！
O(∩_∩)O~
绿色 白色 花斑 绿色 白色 花斑
种子(F1)发育成的植株
绿色
白色
结果： F1性状与提供花粉的枝条无关，总是和母本的性状相同。
特点一：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。
藏抱春、月见 草、玉米、菜豆、 假荆芥、天竺葵、 柳叶菜 、水稻条 斑叶等
原因？
卵细胞：含有大量的 细胞质
系
袁隆平做早期研究情形
1976年袁隆平在像农民介绍雄性不育水稻
雄性可育和雄性不育的基因图解：
S RR
S Rr
N rr
N RR
N Rr
S rr
雄性可育
雄性不育
早期发现野败的现场
扩大培养:
♀
♂
S rr
N rr
不育系S（rr）三粒 保持系N（rr）
S rr
不育系S（rr）大量
5.雄性不育系和雄性不育恢复系杂交图解
杂交几种组合方 式？
紫茉莉花斑植株的杂交结果：
接受花粉的枝条
绿色 白色 花斑
提供花粉的枝条
绿色 白色 花斑 绿色 白色 花斑 绿色 白色 花斑
45 种子(F1)发育成的植株
绿色
白色
绿色、白色、花斑 绿色、白色、花斑 绿色、白色、花斑
紫茉莉花斑植株的杂交结果：
接受花粉的枝条
绿色 白色
提供花粉的枝条
特点二：
后代无一定的分离比。
问1：有无性状分离？ 问2：为什么没有一定分离比？
细胞质遗传机理
卵细胞
卵细胞
卵细胞
紫茉莉杂交时母本细胞的细胞质不均等分配示意图
核遗传与质遗传的比较：
细胞遗传
细胞核遗传
细胞质遗传
DNA分布 位置
配子的含
区量 别
性状表达
F1表现型
细胞核中
细胞质
雌雄配子的核遗传物质相等 核遗传物质的载体有均分机制， 遵循遗传的基本定律
杂种优势只在F1代得以表现。
思考：
1.怎样获得杂种子一代？？ 答：杂交。
2.能否去雄套袋处理？
细胞质中与雄性不育有关的基因： S-不育
N-可育
细胞核中与雄性不育有关的基因：R-r RR Rr-可育 r恢r复–系 不育
不育系
S(rr) ，S(RR), S(Rr) 保持
N(RR), N(Rr), N(rr)
思考： 质基因也像核基因一样能复制与表达吗？？
紫茉莉花色遗传
紫茉莉质体的遗传
质体
叶绿体：含叶绿素和 类胡萝卜素
白色体：无色素
有色体：含叶黄素和 胡萝卜素
紫茉莉枝条的不同性状
绿色枝条：细胞均含叶绿体 白色枝条：细胞仅含白色体 只含有叶绿体的细胞 花斑枝条：含有三种不同的细胞 只含有白色体的细胞
同时含有叶绿体和白色 体的细胞
F1表现显性性状
主要存在与卵细胞中
细胞质的遗传物 质载体没有均分 机制，是随机分 离
F1表现母本性状
正反交结果
相同
不同
联
1.遗传物质都是DNA。
系
2 遗传物质在亲子代之间的传递都是通过配子进行。 3.生物的性状是细胞核与细胞质的遗传物质共同作用的结果。
思考：如何区别某种性状是核遗传 还是质遗传？
例题3分析： 正交：P ♀红花 ♂白花 反交：P ♀白花 ♂红花
精子：只含有极少量 的细胞质
受精卵：细胞质几乎 全部来自卵细胞。
紫茉莉花斑植株的杂交结果：
接受花粉的枝条 提供花粉的枝条
种子(F1)发育成的植株
花斑
绿色 白色 花斑
绿色、白色、花斑 绿色、白色、花斑 绿色、白色、花斑
思考：表格第三大组三组实验结果，是不是 属于母系遗传？F1可能出现三种枝条还是三 种植株？？？区别？
Ⅰ
1
2Ⅱ3Fra bibliotek45
6
7
8
Ⅲ
9
10
图二
11
12
13
某种家族性的遗传病，发作在青年期，表现为视网膜 颜色变异，视力低下。
细胞质遗传
南康中学 刘学敏
细胞质遗传的概念：
由细胞质内的遗传物质所控制的性状的遗传 方式。
对比：细胞核遗传？
细胞质遗传的物质基础
1.细胞质中的遗传物质为DNA。
2.载体：线粒体 叶绿体
A 叶绿体DNA中
B 线粒体RNA
C 染色体DNA中
D 信使RNA中
实践中的应用：
杂种优势
指两个遗传型不同的亲本杂交产生的杂种 一代，在生长发育、繁殖能力、抗逆性、 产量等诸方面均优于双亲的现象。
杂种优势的表现特点：
杂种优势是多个优良性状的综合表现；
杂种优势的强弱取决于双亲性状之间的相 互补充，双亲的基因型差异越大，亲缘关系 越远，杂种优势就越强；