细胞质遗传优质课件PPT
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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
细胞质遗传优质获奖课件
1. 在一块稻田里，间行种植不育系和保持系， 在不育系和保持系旳植株上分别结出何种 种子？其基因型分别为何种类型？
2. 在一块稻田里，间行种植不育系和恢复系， 在不育系和恢复系旳植株上分别结出何种 种子？其基因型分别为何种类型？
3. 在一块稻田里，同步间行种植不育系和恢 复系和保持系，成果又会怎样？
• 杂种优势：
•
概念：杂交种体现出旳优于连年种植
旳优良品种旳性状，如生长整齐、植株 强健、产量高，抗虫抗病能力强等。
• 缺陷：只表目前两个品种杂交后旳第 一代。为何呢？
• 杂交种旳应用
• 措施：我们要保持作物旳杂种优势，必 须年年配制杂交种。
• 要求：简朴易行。
• 雄性不育：雄蕊发育不正常，不能产生 可育旳花粉，但雌蕊正常可育，能接受 其他植株旳花粉而产生种子。
枝条颜色 • 叶旳颜色
所含细胞
绿色
绿色
• 含叶绿体旳细胞
白色
• 白色（极 • 只含白色体旳细胞
浅旳绿色）
花斑
白色和绿色相 • 含叶绿体旳细胞，只
间
含白色体 旳细胞
• 同步具有叶绿体和白 色体旳细胞
1923年克伦斯旳紫茉莉 质体遗传试验
父本 绿 白 花 绿
白 花 绿 白 花
母本 绿
子代(F1) 绿
白
A. 核质单独作用旳成果
B. 核质共同作用旳成果
C. 细胞质和环境条件作用旳成果
D. 细胞核和环境条件作用旳成果
• 甲性状和乙性状为细胞质遗传,下列四种组 合中能阐明这一结论旳是 （ ） ①♀甲╳♂乙→F1呈甲性状
②♀甲╳♂乙→F1呈乙性状 ③♀乙╳♂甲→F1呈甲性状
④♀乙╳♂甲→F1呈乙性状 A．①② B．③④ C．①④ D．②③
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
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
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。
细胞质遗传PPT课件
16/101
第16页/共92页
17/101
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
第8页/共92页
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
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
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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
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
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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
第10页/共92页
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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。
细胞质遗传ppt课件
③S(rr)×N(Rr)或 S(Rr) F1 S(Rr) 或S(rr)
具有恢复不育系后代部分植株育性能力 的材料，称恢复性杂合体
精选课件
47
（2）质核雄性不育遗传特征
①孢子体不育和配子体不育
孢子体不育:花粉的育性受植株基因型所 控制，而与花粉本身所含基因无关
孢子体 基因型
S(rr) S(RR) S(Rr)
精选课件
7
第二节 母性影响
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 ，子代的表型受到母本基因型的影响，而和 母本的表型一样。这种由于母本基因型的影 响，而使子代表现母本性状的现象叫做母性 影响，又叫前定作用。
精选课件
8
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
一般情况下，只要质核双方一方 带有可育的遗传信息，无论是N或R 均能形成正常育性的花粉。
R可补偿S的不足、N可补偿r的 不足。只有S与r共存时，由于不能互 相补偿 表现不育。
1、隐性核不育遗传特点： ♀msms × MsMs♂ ♀msms ×Msms♂
不育 可育
不育
可育
F1 Msms 可育 F1 Msms msms
可育 不育
1MsMs:2Msms:1msms 3可育 ：1不育
雄性不育性可恢复得不到保持
精选课件
40
2、显性核不育的遗传特点
MsMs
Msms × msms
雄性不育 雄性不育 雄性可育
1、质核互补控制假说： 认为胞质不育基因存在于线粒体上。
mt DNA某个或某些节段发生变异、胞质 基因由N 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，从而破坏花粉形成的正常 代谢过程 最终导致花粉败育。
具有恢复不育系后代部分植株育性能力 的材料，称恢复性杂合体
精选课件
47
（2）质核雄性不育遗传特征
①孢子体不育和配子体不育
孢子体不育:花粉的育性受植株基因型所 控制，而与花粉本身所含基因无关
孢子体 基因型
S(rr) S(RR) S(Rr)
精选课件
7
第二节 母性影响
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 ，子代的表型受到母本基因型的影响，而和 母本的表型一样。这种由于母本基因型的影 响，而使子代表现母本性状的现象叫做母性 影响，又叫前定作用。
精选课件
8
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
一般情况下，只要质核双方一方 带有可育的遗传信息，无论是N或R 均能形成正常育性的花粉。
R可补偿S的不足、N可补偿r的 不足。只有S与r共存时，由于不能互 相补偿 表现不育。
1、隐性核不育遗传特点： ♀msms × MsMs♂ ♀msms ×Msms♂
不育 可育
不育
可育
F1 Msms 可育 F1 Msms msms
可育 不育
1MsMs:2Msms:1msms 3可育 ：1不育
雄性不育性可恢复得不到保持
精选课件
40
2、显性核不育的遗传特点
MsMs
Msms × msms
雄性不育 雄性不育 雄性可育
1、质核互补控制假说： 认为胞质不育基因存在于线粒体上。
mt DNA某个或某些节段发生变异、胞质 基因由N 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，从而破坏花粉形成的正常 代谢过程 最终导致花粉败育。
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）
《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。
13细胞质和遗传55页PPT
1.红色面包霉 红色面包霉有一种缓慢生长突变型，在正常繁殖条件 下能稳定地遗传下去。 把突变型与野生型进行正交，当突变型的原子囊果与 野生型的分生孢子受精结合时，所有子代都是突变型。把 突变型与野生型进行反交，当野生型的原子果与突变型的 分生孢子受精结合时，所有子代都是野生型。
19
图12-7 红色面包霉缓慢生长突变型
21
2. 啤酒酵母
属于子囊菌，它在有性生殖时，不同交配型相结合形 成的二倍体合子。酵母有一种“小菌落”个体。这种类 型经培养后只能产生小菌落。
如果把小菌藩酵母同正常个体交配，则只产生正常的 二倍体合子。它们的单倍体后代也表现正常，不再分离 小菌落。
22
图12-8 小菌落酵母同正常个体交配
23
这表明小菌落性状的遗传与细胞质有关，而且这种杂 交后代，4个子囊孢子有2个是a＋，另两个是a－，交配 型基因a＋和a－仍然按预期的孟德尔比例进行分离，而小 菌落性状没有象核基因那样发生重组和分离，说明这个性 状与核基因无关。
白色
白色 绿色
白色
花斑
白色
绿色
绿色
绿色
花斑
花斑
白色 绿色
白 、 绿 、 花 斑
花斑
11
由此可知，决定枝条和叶色的遗传物质是通 过母本传递的。花斑枝条的绿叶细胞含有正常 的绿色质体(即叶绿体)，白细胞只含无叶绿素 的白色质体(白色体)，而在绿白组织之间的交 界区域，某些细胞里既有叶绿体，又有白色体。 由此得出结论：植物的这种花斑现象是叶绿体 的前体——质体变异造成的。由于质体在细胞 分裂中随机分配给子细胞，而不象染色体那样 均等的分配。
➢有的草履虫种有大小核各 一个，有的种则有一个大核 和两个小核。
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图12-7 红色面包霉缓慢生长突变型
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2. 啤酒酵母
属于子囊菌，它在有性生殖时，不同交配型相结合形 成的二倍体合子。酵母有一种“小菌落”个体。这种类 型经培养后只能产生小菌落。
如果把小菌藩酵母同正常个体交配，则只产生正常的 二倍体合子。它们的单倍体后代也表现正常，不再分离 小菌落。
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图12-8 小菌落酵母同正常个体交配
23
这表明小菌落性状的遗传与细胞质有关，而且这种杂 交后代，4个子囊孢子有2个是a＋，另两个是a－，交配 型基因a＋和a－仍然按预期的孟德尔比例进行分离，而小 菌落性状没有象核基因那样发生重组和分离，说明这个性 状与核基因无关。
白色
白色 绿色
白色
花斑
白色
绿色
绿色
绿色
花斑
花斑
白色 绿色
白 、 绿 、 花 斑
花斑
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由此可知，决定枝条和叶色的遗传物质是通 过母本传递的。花斑枝条的绿叶细胞含有正常 的绿色质体(即叶绿体)，白细胞只含无叶绿素 的白色质体(白色体)，而在绿白组织之间的交 界区域，某些细胞里既有叶绿体，又有白色体。 由此得出结论：植物的这种花斑现象是叶绿体 的前体——质体变异造成的。由于质体在细胞 分裂中随机分配给子细胞，而不象染色体那样 均等的分配。
➢有的草履虫种有大小核各 一个，有的种则有一个大核 和两个小核。
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2. 母系遗传的机理
➢ 细胞学的研究表明，卵细胞含有大量的 细胞质，精子只含有极少量的细胞质。 受精卵中的细胞质几乎全部来自细胞质。
返回
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核质基因互作
细 胞 质 遗 传
雄性可育
雄性不育
当R存在时，植株都表现为雄性可育 当N存在时，植株都表现为雄性可育 只有当r r和S同时存在时，植株都表现为雄性不育
120 021/02/01
练习（二）
细
下图是某种遗传病的系谱图，分析回答：
胞
质
遗
传
此遗传病的致病基因最可能存在于人体细胞 的＿线＿粒＿体＿中，它是遗传属于＿细＿胞＿质＿遗传。
121 021/02/01
结束语
细 胞 质 遗 传
退出
122 021/02/01
C.E.科伦斯
细 胞
❖ 孟德尔发现的两大遗传 规律沉寂了三十多年，
3. 杂种优势的原因；
4. 杂种优势不会稳定遗传；
5. 杂交育种的过程；
6. 水稻和小麦的杂交育种关键是去雄工作。
28 021/02/01
三系配套进行农作物育种
细 胞
1. 细胞核基因：可育基因 R，不育基因 r，可育是显性
质 2. 细胞质基因：可育基因 N，不育基因S
遗 传
3. 核质基因互作：细胞核和细胞质的基因共同作用于生
新遗传现象的发现
细 胞
1900年，C.E.科伦斯重新发现孟德尔定律
质 遗
后，又于1909年报道了在紫茉莉中有不符
传
合于孟德尔定律的遗传现象。
德国学者E.鲍尔在同一年中报道了天竺葵 中有类似的遗传现象现象。
21 021/02/01
科伦斯遗传试验的材料
细 胞
紫茉莉的枝条一般是绿色的，因为它含有叶绿素 的正常叶绿体。但这种植物存在着多种变异类型，
123 021/02/01
紫茉莉
细 胞 质 遗 传
紫茉莉，别名胭脂花、夜晚花、地雷花。紫 茉莉科，一年生草本。
夏季开花，花萼漏斗状，有紫、红、白、黄 等色，常傍晚开放，翌日早晨凋萎。
原产南美洲，我国各地均有栽培，供观赏。
花可入药，治下痢。
返回
124 021/02/01
花斑紫茉莉
细
胞
质
遗
传
绿
质
在1900年，荷兰的德弗
遗 传
里斯(1848-1935)、德国 的科伦斯(1864-1933)、
奥地利的切马克（1871-
1962），分别得出与孟
德尔相似的结论后，在
文献中提出他被人遗忘
的论文，于是孟德尔学
说重新被人发现与重视，
并奠定了遗传学的基础。
C.E.Correns，植物学家和遗传学家 返回
细胞质遗传的物质基
细 胞
1. 细胞质内应该有细胞质基因,但没有染
质 遗
色体；
传
2. 叶绿体内有20.5nm左右的叶绿体基因；
3. 线粒体内也有基因；
4. 叶绿体和线粒体的基因都可自我复制， 并可控制某些蛋白质的合成。
பைடு நூலகம்
27 021/02/01
细胞质遗传的应用
细
胞 质
1. 杂种优势现象；
遗 传
2. 杂种优势的概念；
22. 分析白三色类实验能白得色出什么样的结论白？色
花斑
绿色 绿色 白色 花斑
3 花斑
白色 绿色 白色 花斑
23 021/02/01
花斑 绿色 白色 花斑
实验结果分析
细 胞 质 遗
1. F1总是表现出母本性状。
• 象这样，具有相对性状的亲本杂交，F1总是表现母 本性状的遗传现象，叫做母系遗传。
传
2. F1的性状不会出现一定的分离比。
质
如花斑植株 。
遗
传
花斑紫茉莉枝条特点
枝条颜色 绿色
白色
花斑
叶肉细胞中 叶绿体 质体类型
22 021/02/01
白色体
白色体
叶绿体 白色体 叶绿体
紫茉莉花斑植株杂交 实验结果
细
母本枝条 父本枝条
子一代植株
胞 质
绿色
遗 传
1 1.绿色
白色
绿色
花斑 1. 孟德尔的一对相对性状和两对相对性状的豌豆
杂交试验结果是绿怎色样的？
129 021/02/01
结论：这种遗传现象不符合孟德尔遗传的定律。
推论：具有以上两种特征的遗传现象就是细胞质遗传。 24 021/02/01
细胞质遗传机理(一）
细 胞P 质 遗 传
配子
代表两种细胞核 代表两种质体 代表两种线粒体
F1 25 021/02/01
细胞质遗传机理(二）
细 胞 质 遗 传
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 26 021/02/01
白 色 枝 条
色
枝
条
花斑枝条
枝叶呈现出白绿相间的花斑状，有时在它的植株上还会 出现三种不同的枝条——绿色的、白色的、花斑状的。
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125 021/02/01
母系遗传
细 胞
1. 母系遗传的实例
质 遗 传
➢ 植物中的藏报春、玉米、棉花等叶绿体 的遗传；
➢ 高梁、水稻等雄性不育的遗传；
➢ 微生物中链孢霉线粒体的遗传等。
物的性状
4. 雄性不育系：同种植物中具有可遗传的雄性不育性状
的植株群体。
5. 保持系：基因型为N（rr）的品种，既能使母本结实， 又使后代保持不育特性。
6. 恢复系：能使雄性不育系的后代恢复可育性的品种。
29 021/02/01
练习（一）
细 胞
将野生鳑鲏鱼受精卵中细胞核除去，然后注入金
质 鱼受精卵的细胞核，由这样的受精卵发育成的鱼具备
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127 021/02/01
保持系
细 胞 质 遗 传
不育系 S（rr）
保持系 N(rr）
不育系 S（rr）
雄性不育系与雄性不育保持系杂交图解
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128 021/02/01
细
胞
质
遗
传
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感谢聆听 批评指导
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年XX月XX日
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遗 传
金鱼和鳑鲏鱼两个亲本的性状。该实验说明生物的遗
传是＿＿细＿胞＿核＿和＿细＿胞＿质＿共＿同＿作＿用＿的＿结＿果＿。
下列说法正确的是（
）
AC
A.受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方
B.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
C.受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
D.受精卵细胞质中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方