核外遗传PPTppt
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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。
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。
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。
母性影响与细胞质遗传的异同
不育系 x 保持系 ♀ S（rf rf) x ♂ N(rf rf)
S(rf rf) N(rf rf) 不育 可育
二区 制种区
不育系 x 恢复系 ♀ S（rf rf) x ♂ N(Rf Rf)
S(Rf rf) N(Rf Rf) 杂交种 可育
4. 水稻两系法杂交育种
水稻光敏核不育： 长日照条件下为不育(＞14h，制种)； 短日照条件下为可育(＜13.75h，繁种)。
细
细胞器
胞
基因组
质 基
叶绿体基因组（ CpDNA）
因
组 非细胞器 细胞共生体基因组
基因组
细菌质粒基因组
第一节 母性影响
一、短暂的母性影响
面粉蛾 野生型（A）：幼虫皮肤灰色，成虫眼睛深褐色 突变型（a）：幼虫皮肤白色，成虫眼睛红色。 杂合体（Aa）与隐性纯合体的正反交结果不一样
♂ Aa x ♀ aa
DD
F1
dd Dd
F2
全右旋
F3
3：1
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反交：
P
♀
dd
F1
F2
F3
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X
♂
DD
Dd 左旋
全右旋 3：1
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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
♀Aa x ♂aa
½ Aa
½ aa
½ Aa
½ aa
幼虫 灰色
白色
灰色
灰色
成虫 褐眼
红眼
褐眼
红眼
原因：在色素产生过程中，由色氨酸到犬尿酸再到色素 。
A可产生犬尿酸，a不产生犬尿酸。因此，♀Aa可产生并 在卵细胞中积累，使幼虫表现为灰色。
二、持久的母性影响
椎实螺外壳右旋（D）对左旋（d）显性。
P♀
X
♂
核外遗传的主要遗传因子有：与感染颗 粒有关的遗传、线粒体、质体。
在细胞分裂时，细胞质是随机地传给子 代的，而不同于染色体的复制和分裂并均 等地分配给两个子细胞，因而核外遗传不 遵循孟德尔遗传规律，所以，这种遗传方 式是非孟德尔式的，F1通常只表现母方的 性状，后代一般不出现一定的分离比例。 故细胞质遗传又称非孟德尔遗传。
右旋
左旋
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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。
•不按自己的基因型发育，而是按母本的基因型 （不是表型）发育。
•自己的基因型推迟一代表现，即F3代才表现 F2代基因型的性状分离比。
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第二节 核外遗传
类型： ①核不育型 ②质－核互作不育型
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） ↓⊗
MsMs Msms msms 3可育 ∶ 1不育
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。
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。
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）。
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
线粒体疾病典型系谱
线粒体(mitochondria)遗传：
线粒体基因组的大小及特征：
1963年发现了线粒体DNA，为裸露环状（极 少数线状）DNA分子。动物细胞线粒体DNA 一般在14~39kb，但原生动物可达50kb。植物 线粒体DNA比动物 线粒体DNA大，可达 200kb~2500kb。
现为核外遗传现象。 3)核基因：Rf为雄性可育基因，rf为不育基因，Rf对rf显性，
表现为孟德尔式遗传。 不育的基因型：S(rfrf) 可育的基因型：N(RfRf)，N(Rfrf)，N(rfrf)，S(RfRf)，
S(Rfrf)。
3.三系二区制种法
不育系：指雄性不育的品系。 S(rfrf) 保持系：与不育系杂交，使不育系结籽并保持不育系的雄
水稻温敏核不育： ＞28℃，不育； ＜23-24℃育性转为正常
草 履 虫 的 接 合 生 殖
草履虫的自体受精
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。
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。
白色
绿色
白色、绿色、花斑
白色
紫
茉
绿色
莉
花
斑
性
状
遗
花斑
传
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
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。
(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 × ＋/＋♂
↓ F1： ＋/ ij(条斑、绿色、白色）
♀＋/ ij（条斑）× ＋/＋♂
F2 ：
↓ ＋/＋ ＋/ij
绿色、条斑、白色
3. 细胞质遗传的特点
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一、与感染颗粒有关的遗传
• 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。
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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
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）
小菌落酵母×正常个体 ↓
二倍体正常 ↓
单倍体正常，无小菌落。
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。
酵母菌小菌落的遗传
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。
性不育特性的品系。如： ♀ S（rfrf) ×♂ N(rfrf)→ S(rfrf) 恢复系：与不育系杂交产生雄性可育的子代，使雄性不育 系的育性得以恢复的品系。如： ♀ S（rfrf) × ♂ N(RfRf) → S(Rfrf) ♀ S（rfrf) × ♂ S(RfRf) → S(Rfrf)
一区
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
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。
交
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。
密码子
核基因
线粒体基因
人类
酵母
果蝇
CUU CUC leu leu
thr
leu
CUA CUG
At
UGA
stop
trp
trp
trp
AGA AGG arg stop
arg
ser
线粒体的核质共同控制：
由于线粒体的DNA分子较小，所以能编 码的遗传信息量有限，如人的线粒体基因组 共编码13个mRNA，2个rRNA及22个tRNA， 总共只有37个基因。因此线粒体的蛋白质更 多的是由核基因编码的，是一个典型的核质 共同控制的细胞器。
第八章 核外遗传
核外遗传（extranuclear inheritance)也称细胞 质遗传(cytoplasmic inheritance)，是指由核 外（细胞质）的遗传物质所控制的遗传，从 这个意义上说母性影响并不属于核外遗传的 范畴。
第一节 母性影响 第二节 核外遗传
线粒体基因组（mtDNA）
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。
三、线粒体的遗传
1.酵母菌小菌落的遗传
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
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。
一个线粒体有1~几个DNA分子，人线粒体有 2~3个。
线粒体基因组的遗传密码：
线粒体有独立的蛋白质翻译系统，其核糖体大小也与 原核生物相似。1979年发现线粒体遗传密码与通用密 码有些不同。表现出遗传密码的不通用性。
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。
③核-质不育的遗传基础
1)这种类型的不育既与核基因有关，也与细胞质基因有关。 2)细胞质基因：N为雄性可育基因，S为雄性不育基因，表
一定的分离比。 F1代通常只表现母方的性状。
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。
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。
母性影响与细胞质遗传的异同
不育系 x 保持系 ♀ S（rf rf) x ♂ N(rf rf)
S(rf rf) N(rf rf) 不育 可育
二区 制种区
不育系 x 恢复系 ♀ S（rf rf) x ♂ N(Rf Rf)
S(Rf rf) N(Rf Rf) 杂交种 可育
4. 水稻两系法杂交育种
水稻光敏核不育： 长日照条件下为不育(＞14h，制种)； 短日照条件下为可育(＜13.75h，繁种)。
细
细胞器
胞
基因组
质 基
叶绿体基因组（ CpDNA）
因
组 非细胞器 细胞共生体基因组
基因组
细菌质粒基因组
第一节 母性影响
一、短暂的母性影响
面粉蛾 野生型（A）：幼虫皮肤灰色，成虫眼睛深褐色 突变型（a）：幼虫皮肤白色，成虫眼睛红色。 杂合体（Aa）与隐性纯合体的正反交结果不一样
♂ Aa x ♀ aa
DD
F1
dd Dd
F2
全右旋
F3
3：1
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反交：
P
♀
dd
F1
F2
F3
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X
♂
DD
Dd 左旋
全右旋 3：1
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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
♀Aa x ♂aa
½ Aa
½ aa
½ Aa
½ aa
幼虫 灰色
白色
灰色
灰色
成虫 褐眼
红眼
褐眼
红眼
原因：在色素产生过程中，由色氨酸到犬尿酸再到色素 。
A可产生犬尿酸，a不产生犬尿酸。因此，♀Aa可产生并 在卵细胞中积累，使幼虫表现为灰色。
二、持久的母性影响
椎实螺外壳右旋（D）对左旋（d）显性。
P♀
X
♂
核外遗传的主要遗传因子有：与感染颗 粒有关的遗传、线粒体、质体。
在细胞分裂时，细胞质是随机地传给子 代的，而不同于染色体的复制和分裂并均 等地分配给两个子细胞，因而核外遗传不 遵循孟德尔遗传规律，所以，这种遗传方 式是非孟德尔式的，F1通常只表现母方的 性状，后代一般不出现一定的分离比例。 故细胞质遗传又称非孟德尔遗传。
右旋
左旋
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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。
•不按自己的基因型发育，而是按母本的基因型 （不是表型）发育。
•自己的基因型推迟一代表现，即F3代才表现 F2代基因型的性状分离比。
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第二节 核外遗传
类型： ①核不育型 ②质－核互作不育型
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） ↓⊗
MsMs Msms msms 3可育 ∶ 1不育
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。
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。
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）。
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
线粒体疾病典型系谱
线粒体(mitochondria)遗传：
线粒体基因组的大小及特征：
1963年发现了线粒体DNA，为裸露环状（极 少数线状）DNA分子。动物细胞线粒体DNA 一般在14~39kb，但原生动物可达50kb。植物 线粒体DNA比动物 线粒体DNA大，可达 200kb~2500kb。
现为核外遗传现象。 3)核基因：Rf为雄性可育基因，rf为不育基因，Rf对rf显性，
表现为孟德尔式遗传。 不育的基因型：S(rfrf) 可育的基因型：N(RfRf)，N(Rfrf)，N(rfrf)，S(RfRf)，
S(Rfrf)。
3.三系二区制种法
不育系：指雄性不育的品系。 S(rfrf) 保持系：与不育系杂交，使不育系结籽并保持不育系的雄
水稻温敏核不育： ＞28℃，不育； ＜23-24℃育性转为正常
草 履 虫 的 接 合 生 殖
草履虫的自体受精
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。
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。
白色
绿色
白色、绿色、花斑
白色
紫
茉
绿色
莉
花
斑
性
状
遗
花斑
传
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
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。
(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 × ＋/＋♂
↓ F1： ＋/ ij(条斑、绿色、白色）
♀＋/ ij（条斑）× ＋/＋♂
F2 ：
↓ ＋/＋ ＋/ij
绿色、条斑、白色
3. 细胞质遗传的特点
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一、与感染颗粒有关的遗传
• 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。
核外遗传PPTppt
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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
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）
小菌落酵母×正常个体 ↓
二倍体正常 ↓
单倍体正常，无小菌落。
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。
酵母菌小菌落的遗传
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。
性不育特性的品系。如： ♀ S（rfrf) ×♂ N(rfrf)→ S(rfrf) 恢复系：与不育系杂交产生雄性可育的子代，使雄性不育 系的育性得以恢复的品系。如： ♀ S（rfrf) × ♂ N(RfRf) → S(Rfrf) ♀ S（rfrf) × ♂ S(RfRf) → S(Rfrf)
一区
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
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。
交
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。
密码子
核基因
线粒体基因
人类
酵母
果蝇
CUU CUC leu leu
thr
leu
CUA CUG
At
UGA
stop
trp
trp
trp
AGA AGG arg stop
arg
ser
线粒体的核质共同控制：
由于线粒体的DNA分子较小，所以能编 码的遗传信息量有限，如人的线粒体基因组 共编码13个mRNA，2个rRNA及22个tRNA， 总共只有37个基因。因此线粒体的蛋白质更 多的是由核基因编码的，是一个典型的核质 共同控制的细胞器。
第八章 核外遗传
核外遗传（extranuclear inheritance)也称细胞 质遗传(cytoplasmic inheritance)，是指由核 外（细胞质）的遗传物质所控制的遗传，从 这个意义上说母性影响并不属于核外遗传的 范畴。
第一节 母性影响 第二节 核外遗传
线粒体基因组（mtDNA）
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。
三、线粒体的遗传
1.酵母菌小菌落的遗传
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
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。
一个线粒体有1~几个DNA分子，人线粒体有 2~3个。
线粒体基因组的遗传密码：
线粒体有独立的蛋白质翻译系统，其核糖体大小也与 原核生物相似。1979年发现线粒体遗传密码与通用密 码有些不同。表现出遗传密码的不通用性。
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。
③核-质不育的遗传基础
1)这种类型的不育既与核基因有关，也与细胞质基因有关。 2)细胞质基因：N为雄性可育基因，S为雄性不育基因，表