第10章细胞质遗传
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第十章 细胞质遗传
前面所介绍的遗传性状都是由细胞核内染色体 上的基因即核基因所决定的，由核基因所决定的遗 传现象和遗传规律称为细胞核遗传或核遗传。
生物的某些遗传现象并不是或者不完全是由核基因 所决定的，而是取决于或部分取决于细胞质内的基因。
发现
2020/8/12
第一节 细胞质遗传的概念和特点
一、细胞质遗传的概念： 细胞质遗传：
叶绿体基因组(ctDNA) 遗
传
线粒体基因组(mtDNA)
物
细胞器 中心粒基因组(centro DNA)
质
基因组 动粒基因组(kinto DNA)
细胞质 基因组
膜体系基因组(membrane DNA)
非细胞器 细胞共生体基因组(symbiont DNA) 基因组 细胞细菌质粒基因组(plasmid DNA)
∴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。
左旋螺的价值?
2020/8/12
杂交试验： 椎实螺外壳旋转方向，由一对基因决定，右旋(S+)对左旋(S) 。
①.过程：椎实螺进行正反交，F1旋转方向都与各自母本相似，即 右旋或左旋，F2均为右旋，F3才出现右旋和左旋的分离。
↓↓↓
↓↓↓
F3 右旋 右旋 左旋 (SS)(分离)(ss)
↓ 3∶1
右旋 右旋 左旋
(SS) (分离) (ss) ↓
3∶1
∴ 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。
②. 原因：椎实螺外壳旋转方向是由受精卵第一次和第 二次分裂时纺锤体分裂方向所决定的。
右旋──受精卵纺锤体向中线右侧分裂； 左旋──受精卵纺锤体向中线左侧分裂。
控制。 ❖ 突变型个体缺乏犬尿素，幼虫无色，成虫复眼红色。
野生型A 产生犬尿素 突变型a 不产生犬尿素
2020/8/12
麦粉蛾体色的遗传
A（有色 ）＞a（无色） AA：幼虫有色，成虫眼色为深褐色。 aa：幼虫无色，成虫眼色为红色。
AA
♀ ♂
×
♂ ♀
aa
aa♀ × ♂Aa♀ × ♂aa
（有色）
1/2Aa 表型 幼虫: 有色
+
+
某个体的表现
型并不由其自身的
基因型直接决定，
而是由母本卵细胞
状态决定，母本卵
细胞的状态又由母
本的基因型决
+
+
定。
2020/8/12
正交 ♀(右旋)SS×♂(左旋)ss
↓异体受精
反交 ♀(左旋)ss×♂(右旋)SS
↓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）
∴母体基因型 受精卵纺锤体分裂方向 椎实螺外 壳旋转方向。
2020/8/12
这种由受精前母体卵细胞状态决定子代性状的 现象即为母性影响，也称为前定作用或延迟遗传。
2020/8/12
第三节 叶绿体遗传
一、叶绿体遗传的表现
1、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
由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律(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。
2020/8/12
生物的遗传体系：
核基因组 染色体 基因（核DNA）
成虫: 褐眼
1/2aa 无色 红眼
1/2Aa 有色 褐眼
1/2aa 有色 红眼
2020/8/12
这种现象的解释：
❖ 精子不带细胞质，卵细胞带有大量细胞质，当 Aa基因型的个体形成卵子时，不论卵细胞带有 A还是a，细胞质中都容纳了足量的犬尿素，
❖ 它们的后代中，Aa与aa幼虫个体的皮肤都是 有色的。
❖ 在aa个体中母性影响是暂时的，aa个体中缺 乏A基因，不能自己制造色素，随着个体发育 ，色素逐渐消耗，到成虫时犬尿素的浓度已经 很低，所以复眼成为红色。
2020/8/12
2、持久的母性影响 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。
卵细胞
精细胞
2020/8/12
第二节 母性响
在核遗传中，正交及反交的子代表型通常是一样的。 但有时正反交的结果并不相同，子代的表型和母本 的表型一样。
2020/8/12
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。
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。
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分配 是不均匀的。
2020/8/12
2020/8/12
2.原因： 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。 精细因胞此：，只理有论细上胞讲核子，女细在胞性质状或上细应胞偏器像极母少亲或没有。 ∴只多能一提些供。其克核隆基羊因也，不不是能完或全极的少复提制供！胞质基因。 ∴一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息只能通 过卵细胞传给子代，而不能通过精细胞遗传给子代。
2020/8/12
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的；
质遗传：表现不同，某些性状只 表现于母本时才能遗传给子代， 故胞质遗传又称母性遗传。
2020/8/12
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；
二、特点：
下一代表现型受上一代母本基因型的影响。
判断：在正反交情况下，子代的某些性状相似于母本的现象， 都是由于核外细胞质基因传递的结果。
2020/8/12
三、实例： 1、短暂的母性影响 ❖ 欧洲麦粉蛾体色的遗传（Ephestia kuehniella）：
❖ 野生型的幼虫皮肤有色，成虫复眼深褐色。 ❖ 这种色素是一种叫做犬尿素的物质所形成的，受一对基因
前面所介绍的遗传性状都是由细胞核内染色体 上的基因即核基因所决定的，由核基因所决定的遗 传现象和遗传规律称为细胞核遗传或核遗传。
生物的某些遗传现象并不是或者不完全是由核基因 所决定的，而是取决于或部分取决于细胞质内的基因。
发现
2020/8/12
第一节 细胞质遗传的概念和特点
一、细胞质遗传的概念： 细胞质遗传：
叶绿体基因组(ctDNA) 遗
传
线粒体基因组(mtDNA)
物
细胞器 中心粒基因组(centro DNA)
质
基因组 动粒基因组(kinto DNA)
细胞质 基因组
膜体系基因组(membrane DNA)
非细胞器 细胞共生体基因组(symbiont DNA) 基因组 细胞细菌质粒基因组(plasmid DNA)
∴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。
左旋螺的价值?
2020/8/12
杂交试验： 椎实螺外壳旋转方向，由一对基因决定，右旋(S+)对左旋(S) 。
①.过程：椎实螺进行正反交，F1旋转方向都与各自母本相似，即 右旋或左旋，F2均为右旋，F3才出现右旋和左旋的分离。
↓↓↓
↓↓↓
F3 右旋 右旋 左旋 (SS)(分离)(ss)
↓ 3∶1
右旋 右旋 左旋
(SS) (分离) (ss) ↓
3∶1
∴ 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。
②. 原因：椎实螺外壳旋转方向是由受精卵第一次和第 二次分裂时纺锤体分裂方向所决定的。
右旋──受精卵纺锤体向中线右侧分裂； 左旋──受精卵纺锤体向中线左侧分裂。
控制。 ❖ 突变型个体缺乏犬尿素，幼虫无色，成虫复眼红色。
野生型A 产生犬尿素 突变型a 不产生犬尿素
2020/8/12
麦粉蛾体色的遗传
A（有色 ）＞a（无色） AA：幼虫有色，成虫眼色为深褐色。 aa：幼虫无色，成虫眼色为红色。
AA
♀ ♂
×
♂ ♀
aa
aa♀ × ♂Aa♀ × ♂aa
（有色）
1/2Aa 表型 幼虫: 有色
+
+
某个体的表现
型并不由其自身的
基因型直接决定，
而是由母本卵细胞
状态决定，母本卵
细胞的状态又由母
本的基因型决
+
+
定。
2020/8/12
正交 ♀(右旋)SS×♂(左旋)ss
↓异体受精
反交 ♀(左旋)ss×♂(右旋)SS
↓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）
∴母体基因型 受精卵纺锤体分裂方向 椎实螺外 壳旋转方向。
2020/8/12
这种由受精前母体卵细胞状态决定子代性状的 现象即为母性影响，也称为前定作用或延迟遗传。
2020/8/12
第三节 叶绿体遗传
一、叶绿体遗传的表现
1、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
由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律(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。
2020/8/12
生物的遗传体系：
核基因组 染色体 基因（核DNA）
成虫: 褐眼
1/2aa 无色 红眼
1/2Aa 有色 褐眼
1/2aa 有色 红眼
2020/8/12
这种现象的解释：
❖ 精子不带细胞质，卵细胞带有大量细胞质，当 Aa基因型的个体形成卵子时，不论卵细胞带有 A还是a，细胞质中都容纳了足量的犬尿素，
❖ 它们的后代中，Aa与aa幼虫个体的皮肤都是 有色的。
❖ 在aa个体中母性影响是暂时的，aa个体中缺 乏A基因，不能自己制造色素，随着个体发育 ，色素逐渐消耗，到成虫时犬尿素的浓度已经 很低，所以复眼成为红色。
2020/8/12
2、持久的母性影响 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。
卵细胞
精细胞
2020/8/12
第二节 母性响
在核遗传中，正交及反交的子代表型通常是一样的。 但有时正反交的结果并不相同，子代的表型和母本 的表型一样。
2020/8/12
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。
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。
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分配 是不均匀的。
2020/8/12
2020/8/12
2.原因： 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。 精细因胞此：，只理有论细上胞讲核子，女细在胞性质状或上细应胞偏器像极母少亲或没有。 ∴只多能一提些供。其克核隆基羊因也，不不是能完或全极的少复提制供！胞质基因。 ∴一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息只能通 过卵细胞传给子代，而不能通过精细胞遗传给子代。
2020/8/12
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的；
质遗传：表现不同，某些性状只 表现于母本时才能遗传给子代， 故胞质遗传又称母性遗传。
2020/8/12
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；
二、特点：
下一代表现型受上一代母本基因型的影响。
判断：在正反交情况下，子代的某些性状相似于母本的现象， 都是由于核外细胞质基因传递的结果。
2020/8/12
三、实例： 1、短暂的母性影响 ❖ 欧洲麦粉蛾体色的遗传（Ephestia kuehniella）：
❖ 野生型的幼虫皮肤有色，成虫复眼深褐色。 ❖ 这种色素是一种叫做犬尿素的物质所形成的，受一对基因