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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。
细胞质遗传(一)(总分：125.50，做题时间：90分钟)一、填空题(总题数：10，分数：40.50)1.细胞质遗传特点是 1、 2和 3。
（分数：4.50）解析：F 1通常只表现母方的性状杂交后代一般不出现一定的分离比例遗传方式是非孟德尔式的2.植物杂种优势利用中的质核雄性不育“三系”及其基因型符号分别是 1、 2和 3。
（分数：4.50）解析：雄性不育系S(rfrf) 保持系N(rfrf) 恢复系S(RfRf)和N(RfRf)3.利用质核雄性不育配制杂交种子，不育系的基因型为 1，保持系的基因型为 2，恢复系的基因型为 3。
（分数：4.50）解析：略4.植物的雄性不育系和保持系杂交得到 1，与恢复系杂交得到 2，而保持系自交得到 3。
（分数：4.50）解析：雄性不育系杂种保持系5.无论是短暂的和持久的母性影响，它们的遗传基础本质上都在于1基因的作用，其特点是父方的2推迟一代表现与分离。
（分数：3.00）解析：母本核显性基因6.母性影响和细胞质遗传都表现为 1，但前者基因的遗传方式为 2，后者为 3。
（分数：4.50）解析：母本性状细胞核遗传细胞质遗传7.在正反交情况下，子代某些性状相似于其雌性亲本的现象，有的是由于细胞质1传递的结果，属于2的范畴，但有的却由于母本中核基因的某些产物积累在卯细胞的细胞质中，使子代表型与母本相同，这种现象称为 3。
（分数：4.50）解析：正反交结果不同子代表现母本性状细胞核遗传细胞质遗传8.链孢霉的缓慢生产突变型是因为在 1上发生基因突变造成的。
（分数：1.50）解析：线粒体DNA分子9.在植物雄性不育利用中，要建立两个隔离区，在一个隔离区内繁殖 1，在另一个隔离区内繁殖 2，这种方法称为 3。
（分数：4.50）解析：不育系繁殖区杂种制种区二区三系制种法10.由突变型恢复为野生型的可能途径有 1、 2、 3和等。
（分数：4.50）解析：回复突变 DNA修复基因互补基因转换二、判断题(总题数：5，分数：5.00)11.正反交结果不一样，不一定属于细胞质遗传。
细胞质遗传并非都为母系遗传一.细胞质遗传并非都是母系遗传细胞质遗传现象的发现最早可追溯到1909 年，德国学者科伦斯（Carl Correns）和鲍尔（Baur）分别在紫茉莉和天竺葵中发现叶色的遗传不符合孟德尔定律，而表现为细胞质遗传现象。
后来的研究表明，大多数物种的细胞质性状表现为母系遗传的特征，因而有些学者甚至某些遗传学教科书中也将细胞质遗传与母系遗传这两种现象混为一谈，将这两个概念等同起来，并认为细胞质遗传即为母系遗传。
20 世纪80 年代以来，随着分子生物学技术的发展，将DNA 分子标记应用于细胞质遗传研究，从DNA 分子水平上研究细胞质遗传物质的变异，使得人们对细胞质遗传现象有了更进一步的认识。
据研究表明，在所有高等真核生物中，线粒体DNA 一般表现为母系遗传的特征，包括人类、其他哺乳类动物、两栖动物、鱼类及高等植物等。
但也发现，老鼠、衣藻、被子植物月见草属的一个杂种、大麦和黑麦的属间杂种、甘蓝型油菜、北美红杉等生物体中线粒体DNA 是父系遗传的。
在被子植物中，对近60 个物种的质体DNA 的遗传研究，发现大多数表现为母系遗传特征，而其中20％的物种中存在着双亲遗传的现象，紫花苜蓿、胡萝卜等植物表现为典型的父系遗传特征。
与被子植物相比，大多数裸子植物的质体DNA 则表现为父系遗传特征。
可见，细胞质遗传表现为多种形式的复杂性，没有一种简单的机制去解释这种现象。
母系遗传是细胞质遗传的主要特征，而不能代表细胞质遗传的全部内容。
随着分子生物学技术的发展和应用，为人们对细胞质遗传规律的研究和认识提供了强有力的手段，科学家们已揭示出了生物细胞质DNA 遗传的新规律和新现象，在细胞质遗传方面表现为单亲的母系遗传、父系遗传及双亲遗传多种形式，大大丰富和逐步丰富了细胞质遗传研究的内容。
由于细胞质基因与细胞核基因在细胞中分布位置不同，在细胞分裂时分配规律不同，所以在传种接代时细胞质基因表现出不同于细胞核基因的遗传特点：（1）母系遗传：具有相对性状的亲本杂交时，F1总是表现出母本性状的遗传现象。
课时9 细胞质遗传（一）一、书本基础知识整理1、概念细胞核遗传：细胞质遗传：2、特点母系遗传概念：原因：子代性状无一定分离比原因：3、物质基础：4、育种原理：雄性不育系：＊三系法杂交雄性不育保持系：雄性不育恢复系：二、思维拓展紫茉莉杂交后代一些性状产生的原因绿色雌株×花斑雄株→绿色植株绿色雌株所产生的卵细胞中控制质体的物质均为叶绿体的物质，而花斑雄株产生的精子中参与受精的几乎没有细胞质，所以受精卵中的控制质体的物质都是叶绿体的物质，子代叶片颜色都是绿色。
②花斑雌株×绿色雄株→花斑、绿色、白色植株花斑雌株的卵原细胞中含控制叶绿体、白色体两种质体的物质。
在减数分裂的过程中，该物质的分配是随机的、不均等的。
有的卵细胞同时得到两种控制质体的物质，后代为花斑，有的卵细胞就只得其中一种控制质体的物质，后代就只为绿色或白色。
（白色植株无法正常光合作用，所以不能长大。
）2、花斑种子萌发后所成植株枝条有白、绿、花斑的原因同时有叶绿体、白色体两种控制质体的物质受精卵，发育而成的植株有的枝条为绿，有的为白，有的花斑。
这种现象产生的原因是在有丝分裂过程中，核基因的分配是均等的，每个子细胞得到完整的一套。
但控制质体的物质的分配还是随机、不均等的。
后代细胞可能同时有两种控制质体的物质，则发育而成的枝条为花斑，也可能只得其中一种控制质体的物质，枝条为白或绿色。
从而说明，不仅在减数分裂时质基因的分配是随机、不均等的，在有丝分裂中，这种现象仍然存在。
3、细胞核遗传和细胞质遗传的区别与联系区别：①遗传物质的场所：核遗传物质在细胞核，质遗传物质在细胞质②遗传物质所在的配子类型：核遗传在雌雄配子，而质遗传主要在雌配子③遗传物质的分配特点：核遗传是精确的、平均分配到子细胞中的，而质遗传的分配是随机的，不均等的。
④正反交时，F1的表现型：核遗传是相同的，质遗传是由母本决定的。
（2）联系：①它们的遗传物质都是DNA②它们遗传的桥梁都是配子③它们的性状表达都是通过体细胞进行的④生物的遗传性状可以分三种类型：只受核基因控制的遗传（人的血型）只受质基因控制的遗传（紫茉莉叶色的遗传）受核、质基因同时控制的遗传（水稻的雄性不育）4、如何判断某一遗传方式为细胞质遗传？看控制生物性状的遗传物质的来源。
细胞质遗传(一)
(总分：125.50，做题时间：90分钟)
一、填空题(总题数：10，分数：40.50)
1.细胞质遗传特点是 1、 2和 3。
（分数：4.50）
2.植物杂种优势利用中的质核雄性不育“三系”及其基因型符号分别是 1、 2和 3。
（分数：4.50）
3.利用质核雄性不育配制杂交种子，不育系的基因型为 1，保持系的基因型为 2，恢复系的基因型为 3。
（分数：
4.50）
4.植物的雄性不育系和保持系杂交得到 1，与恢复系杂交得到 2，而保持系自交得到 3。
（分数：4.50）
5.无论是短暂的和持久的母性影响，它们的遗传基础本质上都在于1基因的作用，其特点是父方的2推迟一代表现与分离。
（分数：3.00）
6.母性影响和细胞质遗传都表现为 1，但前者基因的遗传方式为 2，后者为 3。
（分数：4.50）
7.在正反交情况下，子代某些性状相似于其雌性亲本的现象，有的是由于细胞质1传递的结果，属于2的范畴，但有的却由于母本中核基因的某些产物积累在卯细胞的细胞质中，使子代表型与母本相同，这种现象称为 3。
（分数：4.50）
8.链孢霉的缓慢生产突变型是因为在 1上发生基因突变造成的。
（分数：1.50）
9.在植物雄性不育利用中，要建立两个隔离区，在一个隔离区内繁殖 1，在另一个隔离区内繁殖 2，这种方法称为 3。
（分数：4.50）
10.由突变型恢复为野生型的可能途径有 1、 2、 3和等。
（分数：4.50）
二、判断题(总题数：5，分数：5.00)
11.正反交结果不一样，不一定属于细胞质遗传。
____
（分数：1.00）
A.正确
B.错误
12.所谓“母性影响”即细胞质遗传的一种方式。
____
（分数：1.00）
A.正确
B.错误
13.由核基因决定的雄性不育系，没有相应的保持系。
____
（分数：1.00）
A.正确
B.错误
14.母体效应是母体基因型通过某些中介信使在子代体内的一种滞后表达现象。
( )
（分数：1.00）
A.正确
B.错误
15.母体效应是母体基因在后代体内直接进行表达的结果。
____
（分数：1.00）
A.正确
B.错误
三、选择题(总题数：5，分数：5.00)
16.质核互作雄性不育系的遗传结构为 ____ 。
（分数：1.00）
A.S(msms)
B.S(MsMs)
C.F(msms)
D.F(MsMs)
E.F(Msms)
17.两对基因杂合体F 1 (AaBb)自交后代重组型等于亲组型的遗传是( )。
（分数：1.00）
A.独立分配遗传
B.连锁遗传
C.母性遗传
D.性连锁遗传
18.锥实螺Dd×Dd，后代为 ____ 。
（分数：1.00）
A.全是右旋螺壳
B.全是左旋螺壳
C.3/4右旋螺壳，1/4左旋螺壳
D.与C相反
19.假设某种二倍体植物A的细胞质在遗传上不同于植物B，为了研究核一质关系，想获得一种植株，这种植株具有A的细胞质，而细胞核主要是B的基因组，应该怎么做?（分数：1.00）
A.A×B的后代连续自交
B.B×A的后代连续自交
C.A×B的后代连续与B回交
D.B×A的后代连续与A回交
E.B×A的后代连续B回交
20.正反交结果一致的遗传方式有 ____ 。
（分数：1.00）
A.细胞质基因
B.母性影响
C.常染色体连锁基因
D.X-连锁基因
四、简答题(总题数：5，分数：75.00)
21.如何利用A、B、C、D四个玉米自交系(其中A和B是姊妹系，C和D是姊妹系)的相应不育系、保持系和恢复系，配成具有较强杂种优势的双交种?并说明其理论依据。
（分数：15.00）
__________________________________________________________________________________________ 22.某植物质核雄性不育株与受一对显性基因控制的恢复系杂交，子一代全部是散粉可育株。
但用F 1花粉再授到上述雄性不育株进行回交，或使F 1株自交时，所得后代仍全是散粉株。
分析其中的遗传关系。
（分数：15.00）
__________________________________________________________________________________________ 23.简述细胞核基因和细胞质基因及其区别与关系。
（分数：15.00）
__________________________________________________________________________________________ 24.细胞质遗传的特点是什么?现在推广的杂交水稻与细胞质遗传有何关系?水稻三系(不育系、保持系、恢复系)和杂交种的细胞质和细胞核的育性是何类型?
（分数：15.00）
__________________________________________________________________________________________
25.一个雄性不育植株，用对育性恢复基因Rf是纯合的花粉粒授粉，F 1的基因型和表型各是怎样的?若用
F 1作母本，用一正常植株(rfrf)的花粉测交，请写出测交结果(基因型和表型)，并注明细胞质种类(可育胞质N，不育胞质S)。
（分数：15.00）
__________________________________________________________________________________________。
