下载文档原格式
第一节细胞质遗传生物的遗传是_________ 和__________ 共同作用的结果。
教学目标：1理解细胞质遗传的特点和物质基础2、了解细胞质遗传在实践中的应用一、细胞质遗传的特点思：①下列性状的遗传属于细胞质遗传的是（）A. 人的色盲B.线粒体C.叶绿体D.紫茉莉花E.紫茉莉叶色②怎么用实验判断出某性状的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传？相关结论：通过______ 实验，如果______________________ ，该性状的遗传属于细胞质遗传；如果____________________ ，该性状的遗传属于细胞核遗传。
③为什么细胞质遗传为母系遗传？④母系遗传是否表示子代表现型一定与母本一致？⑤减数分裂形成卵细胞时，细胞质遗传物质分配的特点是什么？⑥细胞质遗传后代能否出现性状分离？⑦细胞质遗传的后代是否会出现一定的分离比？总结：细胞质遗传的特点是：二、细胞质遗传的物质基础思考：①细胞质、细胞核的遗传物质分别是什么？②在真核细胞中，遗传物质分别存在于细胞质、细胞核的什么结构中？③在原核细胞中，遗传物质存在于何处？三、细胞质遗传在实践中的应用思考：①下列哪一性状的遗传是细胞质基因和细胞核基因共同控制（）A. 紫茉莉叶色B.水稻、玉米等的雄性不育C.人的白化病D.链孢霉线粒体②写出下列个体的基因型：雄性不育：雄性可育：③三系配套中的三系分别指什么？基因型分别是什么？得到的杂交种的基因型是什么？（填入下表）④三系中只能作母本的是什么？三系中，既能使母本结实，又能使后代保持不育的品种是什么？三系中，能使雄性不育系的后代恢复可育性的品种是什么？⑤解这类遗传题时的规律：①细胞质遗传为_____ 遗传；②细胞核遗传遵循______________________ 定律。
例：杂交子一代中有雄性不育系，则它的双亲可能的基因型为（A.早 S(Rr) Xs N(rr) C.早 S(RR) Xs N(rr)B. 早 N(rr) D.早 S(rr) Xs S(rr) Xs N(RR)检测：1、控制细胞质遗传物质的载体是()A. 染色体B. 线粒体C.细胞质基质D.线粒体和叶绿体2、在形成卵细胞的减数分裂过程中，细胞质遗传物质的分配特点是() ①有规律分配 ②随机分配 ③均等分配 ④不均等分配 A.①③B.②④C.①④D.②③3、下列关于紫茉莉叶绿体遗传的描述中，不正确的是( )D. 不能产生后代 5、紫罗兰的胚表皮呈深蓝色和黄色是一对相对性状，相互杂交时， 胚表皮深蓝色早X 胚表皮黄色S TF I 胚表皮深蓝色 胚表皮黄色早X 胚表皮深蓝色S T F I 胚表皮黄色由此可知胚表皮颜色的遗传属于( ) A.细胞核遗传B.随机遗传C.细胞质遗传D.伴性遗传6、 下列关于细胞质遗传的叙述中，正确的是()A. 子代总表现出母本的性状，因此 F —定不会出现性状分离B. 杂交后代不会出现一定的性状分离比C. 性状遗传也是由基因控制的，因此符合孟德尔的遗传定律D. 细胞质基因存在于细胞器中的染色体上7、 类神经性肌肉衰弱症是一种由线粒体中基因控制的遗传病。
《细胞质遗传》教案引导——探究教学模式教学目标：知识目标：1）理解细胞质遗传的概念和特点，2）理解细胞质遗传特点的形成原因情感目标：通过对紫茉莉遗传杂交实验的分析，培养学生科学态度及创新精神，树立内因和外因的辩证唯物主义观点，培养学生严谨治学态度。
能力目标：①通过整堂课学习，培养学生观察、对比、分析、迁移、推理、创新、解决问题的能力。
②培养学生的探究能力和科学素养。
③通过学生积极讨论发言，培养学生逻辑思维和语言的表达能力。
教学重点：细胞质遗传的特点和形成这些特点的原因。
教学难点：细胞质遗传特点的形成原因。
教学方法引导探究式教学、多媒教学体辅助学法指导通过探究式教学方法使学生学会探究，学会比较分析的思维方法以及知识迁徙的能力。
四、教学设计思路采用引导——探究策略的教学过程。
通过创设情境，把学生领进探究知识的过程中去，让学生通过观察、思考去探究知识的形成，在探究过程中，帮助学生学会思考，点拨思路，引导方法，培养能力，使学生不仅感受到探索和成功的乐趣，而且受到科学态度、科学精神的熏陶。
教学中，首先出示科伦斯的实验结果，让学生对实验结果进行分析、讨论，从而得出细胞质遗传的特点，然后引导学生对细胞内的遗传物质存在情况、减数分裂过程、受精作用特点等进行分析，探索出细胞质遗传特点的原因。
五、教学过程１、创设情景，提出问题1865年，遗传学之父——孟德尔在当地的自然科学研究会上宣读了《植物杂交试验》论文，提出了基因的分离定律和基因的自由组合定律。
然而当时没给予应有的注意。
直到1900年由德国植物学家兼遗传学家科伦斯等三位科学家分别用不同的植物实验证实了孟德尔的发现后，这些成果才受到重视和公认，从而拉开20世纪人类解开遗传之迷的序幕。
然而，就在这９年之后，科伦斯的又一发现却对孟德尔的遗传定律提出了质疑．这到底是为什么呢？２、介绍科伦斯所用实验材料――紫茉莉（紫茉莉图片）质体是植物细胞中普遍存在的一类细胞器，其中含有叶绿素的质体是叶绿体，不含色素呈白色，是白色体。
细胞质遗传【本章知识框架】【疑难精讲】1．线粒体和叶绿体是半自主性细胞器很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息系统称为真核细胞的第二遗传信息系统或核外基因及其表达体系。
这是因为研究发现，线粒体和叶绿体中除有DNA外，还原RNA（mRNA、tRNA、rRNA）、核糖体、氨基酸活化酶等。
说明这两种细胞器都具有独立进行转录和翻译的功能。
也就是说，线粒体和叶绿体都具有自身转录RNA和翻译蛋白质的体系。
但迄今为止，人们发现叶绿体仅能合成13种蛋白质，线粒体能够合成的蛋白质也只有60多种，而参与组成线粒体和叶绿体的蛋白质却分别有上千种。
这说明，线粒体和叶绿体中自身编码合成的蛋白质并不多，它们中的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质核糖体上合成的。
也就是说，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，它们对核遗传系统有很大的依赖性。
因此，线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组成及自身的基因组两套遗传信息系统控制的，所以它们都称为半自主性细胞器。
2．紫茉莉花斑枝条做母本时的遗传花斑枝条上的叶呈白色和绿色相间的花斑状，花斑叶中的绿色部分细胞中含有正常的叶绿体，白色部分细胞中含有白色体，在绿白组织交界区域细胞中既有正常叶绿体，又含有白色体，这样，用花斑枝条做母本时，绿色部分产生的卵细胞就是含正常叶绿体的，白色部分产生的卵细胞就是含白色体的；在绿白组织交界区域的细胞，因为同时含有正常叶绿体和白色体，在产生卵细胞时，细胞质不均等分配，所产生的卵细胞就可能有三种类型：含有正常叶绿体的，含有白色体的，两者兼而有之的，并且无一定比例。
上述三种卵细胞受精后，无论父本是哪种枝条，所产生的后代都会出现三种类型：绿色的、白色的、花斑的，并且无一定比例。
3．学习细胞质遗传时应与细胞分裂相联系根据生殖细胞和受精卵的形成，受精卵中的核基因一半来自父方，一半来自母方，而质基因几乎全部来自母方（卵细胞），若某性状遗传受质基因控制，其后代表现为细胞质遗传特征。
高中生物细胞质遗传教案一旧人教选修●教学目标知识目标知道：细胞质遗传在实践中的应用。
识记：1.细胞质遗传的概念和特点以及形成这些特点的原因。
2.细胞质遗传的物质基础是细胞质中的DNA。
能力目标1.通过阅读教材和分析教材，培养学生的阅读能力和分析能力。
2.逐步培养学生研究问题和解决问题的能力。
情感目标1.在学习细胞质遗传的过程中，渗透细胞核遗传和细胞质遗传的辩证关系，树立辩证观点。
2.通过细胞质遗传在实践中应用的学习，使学生认识到科学研究的艰辛、科学研究方法的重要，从而说明学习方法的重要。
3.通过介绍袁隆平院士在杂交水稻研究中的探索精神，激发学生的爱国主义热情和创新精神。
●重点·落实方案重点细胞质遗传的特点和形成这些特点的原因。
落实方案1.安排学生课前预习，了解本课的重点内容。
2.集中时间对重点内容进行分析，使重点知识得到落实。
3.以高中生物必修课中的细胞核遗传为基础进行学习。
●难点·突破策略难点1.形成细胞质遗传特点的原因。
2.细胞质遗传在实践中的应用。
突破策略1.引导学生比较卵细胞和精子在结构上的差异以及受精卵的特点。
2.联系减数分裂过程中同源染色体的行为变化和细胞质中遗传物质的分配特点进行分析、讨论。
3.采用步步深入、层层推进的讲述方法，力求使专业性很强的知识变得通俗易懂。
●教具准备紫茉莉花斑植株的杂交结果表。
母系遗传与核遗传正反交比较挂图。
雄性不育系与雄性不育保持系杂交图解。
雄性不育系与雄性不育恢复系杂交图解。
●学法指导1.让学生抓住教学重点，明确课堂教学目标。
2.让学生注意教师在课堂上的解释分析，特别是对疑难点的分析。
●教法指导讲述法、对比法、直观教学法。
●课时安排2课时第一课时●教学过程［导课］我们在高中生物必修课中学习了细胞核遗传的有关知识，所谓细胞核遗传是指生物的性状是由细胞核内的遗传物质控制的遗传方式。
那么细胞质内的遗传物质控制的性状又是按什么方式遗传的呢？这节课我们就来讨论这个问题。
第九章细胞质遗传第九章细胞质遗传一、本章概述及学法指导细胞质中同样存在着一些DNA分子，其同样具有控制生物性状表达的功能。
由于其所处位置的特殊性，决定了其传递不再具有像核内基因运动的规律性。
因此，多表现出一种随机性。
另外，由于在精卵形成过程中，不同种类的生物各具有特点，这就决定了细胞质内遗传因子传递的特殊性。
例如，在绝大多数生物的配子形成中，卵细胞具有丰富的细胞质，而精子中则少有，所以使细胞质中的基因多来自于母本，表现为母系遗传的特征。
但是也有一些生物的精子中同样含有细胞质成分。
其中基因所控制的性状则表现为两性遗传或偏父遗传，例如，Erickson和Kemble在双子叶的甘蓝型油菜中同样发现了线粒体DNA的父系遗传现象,在F1代中10%植株的线粒体DNA 来自于父本。
对此问题应该全面认识，但在学习中主要以第一种类型进行学习。
研究发现母系遗传是大多数被子植物质体DNA遗传的显著特征。
在被子植物中,对近60个物种的质体DNA的遗传研究表明,大多数表现为母系遗传特征,仅有20%的物种存在双亲遗传的现象(Smith,1988).裸子植物中,线粒体DNA多为母系遗传,而质体DNA则表现为父系遗传。
由于细胞质在传递中的特点，决定了细胞质中基因所控制的生物性状的表达具有以下特征：①正反交结果不同②不出现Mendel式分离比③通过连续回交，可进行核置换④具有细胞质的异质性和细胞质的分离与重组现象。
随着研究的深入，已经对细胞质遗传的分子基础进行了深入的研究。
例如，叶绿体基因、线粒体基因以及一些共生因子（质粒）等。
但同时需要加以注意的是母系遗传现象的产生并非都是由于细胞质因子所决定的。
有些是由于母体核基因所产生的代谢产物积累于卵细胞质中，使后代表现出母系遗传的特征。
二、基本原理与概念（一）基本原理1．简述线粒体基因组的半自主性。
参考答案：线粒体基因组结构特点让我们了解到它具有相对独立性，主要表现在：第一、mtDNA合成的调节与核DNA合成的调节彼此独立，可能存在多种复制形式，其中D环复制是线粒体特有的复制形式。
第二、线粒体基因组有自己独立的表达系统，自己编码二种rRNA，22—24种tRNA，在线粒体内合成mtDNA编码的蛋白质。
第三、线粒体中有些密码子的含义与核基因通用密码子不同，发生改变，例如AUA、UUA在人类细胞核基因中分别是异亮氨酸和终止密码子，在线粒体中成为甲硫氨酸和色氨酸密码子。
线粒体基因组的半自主性表现其对核基因组的依赖性。
线粒体DNA虽然能够自主复制，但需要核基因组为其编码DNA复制酶；线粒体虽有自己的核糖体、tRNA，并能在线粒体内翻译mtDNA转录的mRNA，但线粒体的核糖体蛋白质由核基因组为其编码；线粒体膜蛋白除有限的十多种由mtDNA编码外，其余都需要从核基因组中转录，在细胞质里合成后再转运到线粒体中。
由此可见，线粒体的自主性是十分有限，无论是其遗传系统，还是构成其结构组份的蛋白质，都离不开核基因组，受到核基因组的影响。
2．简述叶绿体基因组的半自主性参考答案：叶绿体基因组的半自主性主要体现在对于自养型的绿色植物，叶绿体是其不可缺少的细胞器，叶绿体基因组能自主复制，编码其rRNA及tRNA，其有独立的表达系统。
尽管如此，它仍然不能编码为自身的DNA复制、RNA转录和蛋白质翻译过程所需全部的蛋白质因子和酶，不能编码类囊体所有的结构蛋白质和酶系，膜脂代谢所需的酶系，仍需要核基因组功能的支持。
（二）基本概念1．核外遗传（extranuclear inheritance）：染色体以外的遗传因子所决定的遗传现象，在真核生物中被称为核外遗传或细胞质遗传（cytoplasmic inheritance）。
2．随意内含子(optional intron)：可以在基因组内移进移出的内含子，称之为随意内含子。
3．母性影响（maternal inheritance）：由于母体核基因的某些产物积累在卵细胞的细胞质中，使子代表型与母体核基因所决定的表现型效应相同的遗传现象被称为母性影响。
4．卡巴粒（kappa particles K）：是草履虫细胞质中一些含有DNA、RNA和一些酶系的具双层膜的小颗粒，能产生草履虫素，属内共生生物。
5．雄性不育性（male sterility）：即花粉败育现象被称为雄性不育性，可分为孢子体不育和配子体不育两种类型。
6．雄性不育系：不育系细胞质中存在不育基因（S），细胞核内没相应的显性恢复基因（Rf Rf），只有其隐性等位基因（rf rf），细胞质和细胞核基因的组合为S（rf rf）。
表现为花粉败育。
7．雄性不育保持系：所谓保持系是与不育系杂交后，仍能保持不育系雄性不育的特征的品系，细胞质和细胞核基因的组合为N（rf rf）。
8．雄性不育恢复系：恢复系是指同不育系杂交后能使F1代花粉恢复正常育性的品系，细胞质和细胞核基因的组合为N（Rf Rf）或S（Rf Rf）。
三、典型例题表现不同，这可能是由于(1)性连锁；(2)细胞质遗1. 如果正反杂交试验获得的F1传；(3)母性影响。
你如何用试验方法确定它属于哪一种情况？参考答案：连续进行自交。
F2出现分离则属于性连锁；若F2不分离，F3出现分离则属于母性影响；若F2、 F3均不分离，则属于细胞质遗传。
2．利用Y染色体或线粒体DNA的特异性片段作为标记，追踪人类民族或家族的亲缘关系的原理是什么，各有何优缺点？参考答案：（1）Y染色体或线粒体DNA都有确定的遗传传递路线。
男性的Y染色体传给自己的儿子，通过用PCR等方法对Y染色体特异性片段的检测，可以确定其父亲或种族的男性亲缘关系的真实性。
线粒体DNA都是由母亲传给自己的子女，所以，对线粒体DNA片段的特异性检测，可以确定个体与母亲或母亲家族的连续女性的亲缘关系。
（2）线粒体DNA具有母性遗传的特性，对于连续女性的世代的传递具有很好的追踪路线，但是如果传递路线中出现女性中断，也无法确定中断上代和以后下代的亲缘关系。
另外由于线粒体DNA较小，特异性位点不多，所以也具有很大的局限性。
Y 染色体DNA具有男性遗传的特性，对于连续男性的世代的传递具有很好的追踪路线，但是如果传递路线中出现男性中断，也无法确定中断上代和以后下代的亲缘关系。
另外如果Y染色体DNA的特异性片段没有家族的特异性而仅仅有种族的特异性，则无法确定家族的亲缘关系。
四、习题（一）填空题1．以紫茉莉绿白斑枝条为母本接受外来花粉，无论父本表现如何，其后代枝条可能有三种表型，即绿色、白色或绿白斑。
2．草履虫自体受精的后代基因型为纯合体。
3．人类线粒体基因组比酵母线粒体DNA小。
4．核外遗传的特点：正反交结果不同，多表现为偏母遗传，后代无孟氏分离比，其遗传基础定位于核外。
5．1909年Correns发现紫茉莉的花斑性状是质体突变的结果，因而属于细胞质遗传。
当花斑枝条上的花授以白色枝条的花粉，其F2代的表现型可以为①绿色、白色、绿白斑三种表型，如授以绿色枝条上的花粉，其后代的表现型为②绿色、白色、绿白斑三种表型，如授以花斑型枝条上的花粉，其后代的表现型为③绿色、白色、绿白斑三种表型，以上结果说明了④花斑性状属核外遗传，与花粉来自哪一类型枝条无关。
6．假定母本的白花性状是细胞质基因决定的，父本的红花性状是它的相对性状，红花对白花为显性，当父本授粉给白花母本时，F1的表现型为①白花。
产生这一结果的细胞学原因是②细胞质遗传因子控制的性状多与母本相同。
7．现已查明的细胞质基因的载体是①线粒体②叶绿体③细胞质内共生生物因子等。
8．红色面包霉生长缓慢型，酵母小菌落，放毒型草履虫，柳叶菜属的花色，都属于细胞质遗传，细胞质基因的载体分别是①线粒体②线粒体③卡巴粒④叶绿体。
9．大菌落酵母菌在化学诱变剂的作用下，可突变为小菌落酵母菌，用吖啶黄处理大菌落酵母菌，在通气的条件下，突变频率达100%。
10．细胞质基因与核基因的相互关系表现在：①生物的性状主要由核基因决定②细胞质中的一些遗传因子对生物的一些性状具有决定作用且与其结构和功能有关③二者具有互作关系。
11．核不育株和正常株杂交，F1的育性为正常可育，其自交后代F2代个体育性表现为：①出现育性的性状分离现象，比例为②可育：不育=3：1。
12．核质互作不育系的基因型为s(rfrf)，恢复系与保持系的基因型分别为N(RfRf)和N(rfrf)，这三个系涉及到的基因为①细胞质育性基因N，S；细胞核内基因Rf，rf，它们之间的显隐性关系为②Rf对rf为显性，N为显性基因，S为隐性基因。
13．鉴定孢子体不育和配了体不育的方法是对杂合体所产生的花粉粒进行鉴定，如果属配子体不育，则有一半花粉败育，如属孢子体不育，则花粉粒的育性相同。
14．孢子体不育的作物很多，请你举出四种作物的孢子体不育①小麦T型不育系_②水稻中的野败型不育系③高粱中的A型不育系_④玉米中的T型不育系。
15．目前解释核质不育机制的假说是①核质互补控制假说，这个假说认为细胞质不育的基因位于②线粒体之上。
16．获得雄性不育系的途径，一般有三条，即①利用远缘杂交获得②人工诱变③寻找天然不育株。
其中常用而有效的途径是④_利用远缘杂交获得，作物中的⑤80%⑥核质互作型雄性不育都是通过此途径创造的。
17．如果所获得的不育系在性状上不优良，欲将其变成优良不育系，经常采用的方法是用优良性状的雄性不育保持品系进行杂交，以获得具有优良性状的雄性不育系。
18．三系配套所指的三系是①雄性不育系②雄性不育保持系③雄性不育恢复系。
19．细胞质基因在遗传与分化上的特点是①具有相对的遗传自主性②亲子代之间传递的不均等性。
20．草履虫品系A为放毒型，B为敏感型，A与B经较长时间接合后自体受精，后代全为放毒型。
这说明品系B的基因型和细胞质的特点分别为KK和无卡巴粒。
21．椎实螺壳外螺旋方向右旋和左旋分别由核基因S+（显性）和S（隐性）控制，且受母性影响，有杂交：SS×S+S+→(F1)S+S→(F2)S+S…,则亲本S+S+的表型为右旋，因为其母本必含有S+基因，F2的SS表型为右旋。
22．酵母菌的小菌落是由细胞质基因控制的，引起此性状的原因是缺乏①细胞色素a 和b②细胞色素c氧化酶等基因产物。
23．一般细胞质雄性不育有四种可能的来源：①属间杂交，通过多代核置换可能形成雄性不育②种间杂交，多次回交进行核代换③种内杂交，进行核代换④自然发生。
（二）判断题1．核外遗传是指细胞以外的任何细胞成分所引起的遗传现象。
（F）2．在对恢复系的改良中，唯一的方法，就是利用回交转育法。
（F）3．由核基因决定的雄性不育系，没有相应的保持系。
（T）4．花粉的育性直接受花粉本身的基因控制，这种不育类型称为配子体不育。
（T）5．体细胞的隐性突变都会产生某些性状的镶嵌现象。
