遗传学---第七章 核外遗传
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在细胞分裂过程中，细胞质中的遗传物质随机、 不均等地分配到子细胞。
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母性影响与细胞质遗传的异同
❖ 相同点：正反交结果不一致 ❖ 不同点： ■ 细胞质遗传的性状，表型是稳定的，受细胞质
基因控制； ■ 母性影响的性状，有持久性的，也有短暂性的，
受核基因控制。
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三、线粒体的遗传
1.酵母菌小菌落的遗传
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2
一、母性影响
母性影响的概念： 母体基因型决定后代表型的现象。
类型： 1.短暂的母性影响 2.持久的母性影响
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3
1. 短暂的母性影响
欧洲麦粉蛾 野生型(AA)：幼虫皮肤有色，成虫眼睛深褐色。 突变型(aa)：幼虫皮肤无色，成虫眼睛红色。
♂ Aa x ♀ aa ↓
½ Aa ½ aa
幼虫 有色 无色
↓
↓
F3 ： 3右旋 ：1左旋
F3 ： 3右旋 ：1左旋
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椎实螺的外壳旋转方向
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。
右旋──受精卵纺锤体倾向于中线右侧45度。 左旋──受精卵纺锤体倾向于中线左侧45度。 母体基因型→纺锤体分裂方向→外壳旋转方向
成虫 褐眼 红眼
♀Aa x ♂aa ↓
½ Aa ½ aa
有色 有色
褐眼 红眼
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2. 持久的母性影响
➢椎实螺的外壳形状
右旋(DD)
左旋(dd)
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正交
反交
P： ♀ DD × dd ♂
P： ♀ dd × DD ♂
↓
↓
F1 ：
Dd 右旋
F1 ：
Dd 左旋
↓
↓
F2 ： 1DD 2Dd 1dd 全右旋 F2 ： 1DD 2Dd 1dd 全右旋
敏感型：无卡巴粒，不产生草履虫素。 放毒型的遗传基础：
细胞质中的卡巴粒和核内K基因，同时存在时才 能保证放毒型的稳定。
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草履虫的放毒型与敏感型
放毒型 敏感型
KK+卡巴粒 Kk+卡巴粒 kk+卡巴粒 （永久） （永久） （短暂）
KK
Kk
kk
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短
长
暂
时
接
接
合
合
刚开始时是放
毒型，几代后
自
成为敏感型。
MsMs Msms msms 3可育 ∶ 1不育
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2.质－核互作不育型
①概念：由细胞质基因和核基因相互作用控制的不育 类型。
②花粉败育时间：
1)在玉米、小麦和高梁等作物中，这种不育类型的 花粉败育多数发生在减数分裂以后；
2)在水稻、矮牵牛、胡萝卜等植物中，败育发生在 减数分裂过程中或在此之前。
草履虫 大核(1个)，多倍体，主要负责营养； 小核(2个)，二倍体，主要负责遗传。
生殖方式 ①无性生殖（裂殖） ②有性生殖（接合生殖和自体受精）。
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草 履 虫 的 接 合 生 殖
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草履虫的自体受精
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草履虫的放毒型与敏感型
放毒型：带有卡巴(Kappa)粒（直径0.2μm，外有 双层膜，内含DNA、RNA、蛋白质、脂类），产生 草履虫毒素。
第八章 核外遗传
核外遗传：由染色体以外的遗传因子所决定的 遗传现象和遗传规律称核外遗传。
线粒体基因组（mtDNA）
细
细胞器
胞 质
基因组 叶绿体基因组（ CpDNA）
基 因
非细胞器 细胞共生体基因组
组
基因组 细菌质粒基因组
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第八章 核外遗传
一、母性影响 二、高等植物叶绿体的遗传 三、线粒体的遗传 四、感染遗传—草履虫放毒型遗传 五、禾谷类作物的雄性不育
突变为败育的质体，不能 全部形成叶绿素，表现白 色、绿色相间条斑或是白 化苗。
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(A) 母本正常 (IjIj, 绿色)： P ：♀ ＋/＋ × ij/ij ♂
↓ F1： ＋/ ij （绿色）
↓ F2：＋/＋ ＋/ij ij/ij
3绿色 ：1条斑或白色
(B) 母本是条斑 (ijij) P ：♀ ij/ij × ＋/＋♂
1949年，法国 B.Ephrnssi发现酵母小菌落突变 大菌落→大菌落＋小菌落（1％～2％）
小菌落→小菌落
小菌落酵母×正常个体 ↓
二倍体正常 ↓
单倍体正常，无小菌落。
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正常线粒体
小菌落线粒体
小菌落细胞缺少细胞色素a,b和细胞色素c氧化酶。 小菌落线粒体DNA发生缺失和突变。
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酵母菌小菌落的遗传
交
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五、禾谷类作物的雄性不育
雄性不育：雄蕊发育不正常，不能产生有正常功 能的花粉，但其雌蕊发育正常，能接受正常花粉 而受精结实。
类型： ①核不育型 ②质－核互作不育型
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1.核不育型：是由核内染色体上基因所决定的雄性不
育类型。
msms纯合隐性表现为雄性不育。
msms × MsMs ↓ Msms（可育） ↓⊗
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2. 链孢霉缓慢生长型的遗传:
缓慢生长突变型（po）：呼吸弱，生长慢，由于线粒体 结构和功能不正常，细胞色素氧化酶缺少，氧化作用降低， 生长缓慢。
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3.人类线粒体的遗传
O：卵子 S：精子 Z：受精卵 A、B、C：子细胞
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线粒体疾病典型系谱
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四、感染遗传—草履虫放毒型遗传
概念：存在于植物或动物细胞质中的寄生物可使宿主的表型 发生改变，这些寄生物通常是伴随着细胞质遗传的，它们也 能感染新的细胞或新的有机体，这种遗传方式称为感染遗传。
右旋
左旋
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3.母性影响的特点：
正反交后代表型不同； 子一代表型受母本基因型的影响; F3代才表现F2代基因型的性状分离比。
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二、高等植物叶绿体的遗传
1.紫茉莉花斑遗传：1909年，德国Correns
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白色 绿色
花斑
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紫茉莉花斑（绿白斑）性状的遗传
接受花粉的枝条 （母本） 白色
绿色
花斑
提供花粉的枝条 （父本） 白色 绿色 花斑 白色 绿色 花斑 白色 绿色 花斑
杂种表现 （子一代）
白色
绿色
白色、绿色、花斑
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白色
紫
茉
绿色
莉
花
斑
性
状
遗
花斑
传
hຫໍສະໝຸດ Baidu
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2.玉米埃型条斑遗传
埃型条斑(striped iojap trait) 有关的基因称作ij IjIj (+/+)：正常野生型 ij/ij：质体突变率增加，质体
↓ F1： ＋/ ij(条斑、绿色、白色）
♀＋/ ij（条斑）× ＋/＋♂
F2 ：
↓ ＋/＋ ＋/ij
绿色、条斑、白色
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3. 细胞质遗传的特点
正交和反交的遗传表现不同。 不符合孟德尔式遗传，杂交后代一般不出现
一定的分离比。 F1代通常只表现母方的性状。
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4. 细胞质遗传的机制
受精卵中父母双亲所提供的遗传物质不均等。核 来自于父母双方，细胞质几乎完全来自其母亲。
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母性影响与细胞质遗传的异同
❖ 相同点：正反交结果不一致 ❖ 不同点： ■ 细胞质遗传的性状，表型是稳定的，受细胞质
基因控制； ■ 母性影响的性状，有持久性的，也有短暂性的，
受核基因控制。
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三、线粒体的遗传
1.酵母菌小菌落的遗传
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一、母性影响
母性影响的概念： 母体基因型决定后代表型的现象。
类型： 1.短暂的母性影响 2.持久的母性影响
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1. 短暂的母性影响
欧洲麦粉蛾 野生型(AA)：幼虫皮肤有色，成虫眼睛深褐色。 突变型(aa)：幼虫皮肤无色，成虫眼睛红色。
♂ Aa x ♀ aa ↓
½ Aa ½ aa
幼虫 有色 无色
↓
↓
F3 ： 3右旋 ：1左旋
F3 ： 3右旋 ：1左旋
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椎实螺的外壳旋转方向
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。
右旋──受精卵纺锤体倾向于中线右侧45度。 左旋──受精卵纺锤体倾向于中线左侧45度。 母体基因型→纺锤体分裂方向→外壳旋转方向
成虫 褐眼 红眼
♀Aa x ♂aa ↓
½ Aa ½ aa
有色 有色
褐眼 红眼
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2. 持久的母性影响
➢椎实螺的外壳形状
右旋(DD)
左旋(dd)
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正交
反交
P： ♀ DD × dd ♂
P： ♀ dd × DD ♂
↓
↓
F1 ：
Dd 右旋
F1 ：
Dd 左旋
↓
↓
F2 ： 1DD 2Dd 1dd 全右旋 F2 ： 1DD 2Dd 1dd 全右旋
敏感型：无卡巴粒，不产生草履虫素。 放毒型的遗传基础：
细胞质中的卡巴粒和核内K基因，同时存在时才 能保证放毒型的稳定。
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草履虫的放毒型与敏感型
放毒型 敏感型
KK+卡巴粒 Kk+卡巴粒 kk+卡巴粒 （永久） （永久） （短暂）
KK
Kk
kk
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短
长
暂
时
接
接
合
合
刚开始时是放
毒型，几代后
自
成为敏感型。
MsMs Msms msms 3可育 ∶ 1不育
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2.质－核互作不育型
①概念：由细胞质基因和核基因相互作用控制的不育 类型。
②花粉败育时间：
1)在玉米、小麦和高梁等作物中，这种不育类型的 花粉败育多数发生在减数分裂以后；
2)在水稻、矮牵牛、胡萝卜等植物中，败育发生在 减数分裂过程中或在此之前。
草履虫 大核(1个)，多倍体，主要负责营养； 小核(2个)，二倍体，主要负责遗传。
生殖方式 ①无性生殖（裂殖） ②有性生殖（接合生殖和自体受精）。
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草 履 虫 的 接 合 生 殖
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草履虫的自体受精
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草履虫的放毒型与敏感型
放毒型：带有卡巴(Kappa)粒（直径0.2μm，外有 双层膜，内含DNA、RNA、蛋白质、脂类），产生 草履虫毒素。
第八章 核外遗传
核外遗传：由染色体以外的遗传因子所决定的 遗传现象和遗传规律称核外遗传。
线粒体基因组（mtDNA）
细
细胞器
胞 质
基因组 叶绿体基因组（ CpDNA）
基 因
非细胞器 细胞共生体基因组
组
基因组 细菌质粒基因组
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第八章 核外遗传
一、母性影响 二、高等植物叶绿体的遗传 三、线粒体的遗传 四、感染遗传—草履虫放毒型遗传 五、禾谷类作物的雄性不育
突变为败育的质体，不能 全部形成叶绿素，表现白 色、绿色相间条斑或是白 化苗。
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(A) 母本正常 (IjIj, 绿色)： P ：♀ ＋/＋ × ij/ij ♂
↓ F1： ＋/ ij （绿色）
↓ F2：＋/＋ ＋/ij ij/ij
3绿色 ：1条斑或白色
(B) 母本是条斑 (ijij) P ：♀ ij/ij × ＋/＋♂
1949年，法国 B.Ephrnssi发现酵母小菌落突变 大菌落→大菌落＋小菌落（1％～2％）
小菌落→小菌落
小菌落酵母×正常个体 ↓
二倍体正常 ↓
单倍体正常，无小菌落。
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正常线粒体
小菌落线粒体
小菌落细胞缺少细胞色素a,b和细胞色素c氧化酶。 小菌落线粒体DNA发生缺失和突变。
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酵母菌小菌落的遗传
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五、禾谷类作物的雄性不育
雄性不育：雄蕊发育不正常，不能产生有正常功 能的花粉，但其雌蕊发育正常，能接受正常花粉 而受精结实。
类型： ①核不育型 ②质－核互作不育型
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1.核不育型：是由核内染色体上基因所决定的雄性不
育类型。
msms纯合隐性表现为雄性不育。
msms × MsMs ↓ Msms（可育） ↓⊗
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2. 链孢霉缓慢生长型的遗传:
缓慢生长突变型（po）：呼吸弱，生长慢，由于线粒体 结构和功能不正常，细胞色素氧化酶缺少，氧化作用降低， 生长缓慢。
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3.人类线粒体的遗传
O：卵子 S：精子 Z：受精卵 A、B、C：子细胞
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线粒体疾病典型系谱
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四、感染遗传—草履虫放毒型遗传
概念：存在于植物或动物细胞质中的寄生物可使宿主的表型 发生改变，这些寄生物通常是伴随着细胞质遗传的，它们也 能感染新的细胞或新的有机体，这种遗传方式称为感染遗传。
右旋
左旋
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3.母性影响的特点：
正反交后代表型不同； 子一代表型受母本基因型的影响; F3代才表现F2代基因型的性状分离比。
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二、高等植物叶绿体的遗传
1.紫茉莉花斑遗传：1909年，德国Correns
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白色 绿色
花斑
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紫茉莉花斑（绿白斑）性状的遗传
接受花粉的枝条 （母本） 白色
绿色
花斑
提供花粉的枝条 （父本） 白色 绿色 花斑 白色 绿色 花斑 白色 绿色 花斑
杂种表现 （子一代）
白色
绿色
白色、绿色、花斑
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紫
茉
绿色
莉
花
斑
性
状
遗
花斑
传
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2.玉米埃型条斑遗传
埃型条斑(striped iojap trait) 有关的基因称作ij IjIj (+/+)：正常野生型 ij/ij：质体突变率增加，质体
↓ F1： ＋/ ij(条斑、绿色、白色）
♀＋/ ij（条斑）× ＋/＋♂
F2 ：
↓ ＋/＋ ＋/ij
绿色、条斑、白色
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3. 细胞质遗传的特点
正交和反交的遗传表现不同。 不符合孟德尔式遗传，杂交后代一般不出现
一定的分离比。 F1代通常只表现母方的性状。
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4. 细胞质遗传的机制
受精卵中父母双亲所提供的遗传物质不均等。核 来自于父母双方，细胞质几乎完全来自其母亲。