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细胞质遗传ppt课件

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细胞质遗传PPT课件

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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
右旋(S+)对左旋(S)为显性 母本基因型→卵细胞状态→后代表现型 F3出现3:1分离，故又叫做延迟遗传
.
9
S+S+ S+S+
P IjIj♀ ijij♂
绿色
条纹
F1
Ijij 全部绿色
F2 IjIj Ijij ijij
3绿：1白条
.
17
P ijij ♀ IjIj ♂
条纹
绿色
F1 Ijij Ijij Ijij
绿条白
♀ Ijij IjIj绿
IjIj IjIj IjIj Ijij Ijij Ijij
绿条 白绿条白
.
18
二、叶绿体遗传的分子基础
.
3
真核生物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。
在原核和某些真核生物的细胞质中，除细胞 器外，还有另一类称：附加体(episome)和共 生体(symbiont)的细胞质颗粒，如，大肠肝菌 的F因子
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
.
4
二、细胞质遗传的特点
20
1、低等植物的叶绿体基因组：
⑴ ct DNA仅能编码叶绿体本身结构和组成的一 部分物质； 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。
.
21
2. 高等植物的叶绿体基因组：

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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4课时ppt课件

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。

《公开课细胞质遗传》课件

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05
细胞质遗传研究方法与技术
Chapter
细胞质基因的克隆与测序技术
细基因的 DNA序列。
细胞质基因的测序
对克隆得到的细胞质基因进行测序分析，了解基因序列特征，为后续研究奠定基 础。
细胞质基因的表达调控技术
转录调控
研究细胞质基因的转录调控机制，通过调控转录因子等手段 ，调控细胞质基因的表达水平。
功能
线粒体基因组编码线粒体 中的蛋白质和RNA，对于 线粒体的正常功能至关重 要。
叶绿体遗传
定义
叶绿体遗传是指叶绿体中的DNA 所携带的遗传信息，通过叶绿体
基因组传递给下一代的过程。
特点
叶绿体遗传也具有母系遗传的特点 ，即叶绿体基因组只来自母亲。
功能
叶绿体基因组编码叶绿体中的蛋白 质和RNA，对于光合作用的正常进 行至关重要。
翻译调控
研究细胞质基因的翻译调控机制，通过调控翻译起始因子等 手段，调控细胞质基因的翻译效率。
细胞质基因的功能鉴定技术
基因敲除技术
通过基因敲除手段，研究细胞质基因 在细胞生长、发育和代谢等方面的功 能。
基因过表达技术
通过基因过表达手段，研究细胞质基 因在细胞生长、发育和代谢等方面的 功能。
THANKS
《公开课细胞质遗传》ppt课件
目录
• 细胞质遗传概述 • 细胞质遗传的物质基础 • 细胞质遗传的传递方式 • 细胞质遗传的应用与前景 • 细胞质遗传研究方法与技术
01
细胞质遗传概述
Chapter
定义与特点
定义
细胞质遗传是指细胞质基因的遗 传，即线粒体、叶绿体等细胞器 中的基因通过母本遗传给后代的 现象。
细胞质遗传在农业上也有 广泛应用，如作物改良、 育种等方面，可以提高农 作物的产量和抗逆性。

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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

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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。

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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
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（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。
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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
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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。
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(又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、 染色体外遗传、核外遗传、母性遗传)。
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。
也称为非孟德尔遗传，核外遗传，母体遗传。
生物的遗传体系
染色体基因组
基因（核DNA） 线粒体基因组（mtDNA） 叶绿体基因组（ctDNA CpDNA）
遗 传 物 质
细胞 质基 因组
◆ 紫茉莉的花斑现象是叶绿体的前体（质体）变异而引起的。
◆
花粉中精细胞内不含质体，上述三种分别发育的卵细胞 无论接受何种花粉，其子代只能与提供卵细胞的母本相似， 分别发育成正常绿株、白化株、花斑株。
◆
花斑现象：天竺葵、月见草、卫矛、烟草等
20多种植物中发现。
（二）、玉米埃型条纹斑的遗传
细胞质基因遗传的独立性是相对的，有些性状的变异是由 质核基因共同作用下发生的。
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 如果试验只进行到 全部为右旋(Ss) 全为左旋(Ss) ∴ F1，很可能被误认为细胞质遗传。 ↓自体受精 ↓自体受精 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
∵ F1的旋转方向同母本一致。
F2 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋）
就是说，受精卵的细胞质几
乎全部来自母本产生的卵细 胞。一个性状如果由细胞质 内的基因控制，当然就会表 现为“母系遗传”了。
精细胞与卵细胞的相对比例
看图思考：
有丝分裂时， 细胞质是怎样分配 到两个子细胞中去 的？能像细胞核内 的染色体那样，准 确地平均分配给两 个子细胞吗？
原理：生物的某些性状由细胞质内的 细 遗传物质(细胞质基因)控制。 胞 表现：子代的性状完全由母本 质 决定而与父本无关。 母系 遗 遗传 原理：子代的细胞质几乎全部 传 来自母本的卵细胞。 特点
结 果： 白→白 绿→绿 花斑→白、绿、花斑
∴ 杂种植株所表现的性状完全由母本枝条所决定， 与提供花粉的父本枝条无关。 ∴ 控制紫茉莉花斑性状的遗传物质是通过母本传递的。
花斑枝条：
绿细胞中含有正常的绿色质体(叶绿体)； 白细胞中只含无叶绿体的白色质体(白色体)； 绿白组织交界区域：某些细胞内既有叶绿体、又有白色体。
表现：子代分离时各种性 状不形成一定的比例 子代的分 离不规则 原理：细胞质的分配是随 机分配。
二、细胞质遗传的特点
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，某些性状表现于母本时才能遗传
给子代，故又称母性遗传。
正反交差异形成示意图
正交和反交的遗传表现不同
考试题
第三节
叶绿体遗传
一、叶绿体遗传的表现
柯伦斯（Correns）在花斑的紫茉莉中发现：
叶片有绿色、白色、绿白相间的花斑型；
而且白色部分和绿色部分有明显的界限
柯伦斯（1908）杂交试验
（一）、紫茉莉花斑性状的遗传
（母本） 接受花粉的枝条 白 色 （父本） 提供花粉的枝条 白 绿 花 白 绿 花 白 绿 花 色 色 斑 色 色 斑 色 色 斑 杂种表现 白 色
细胞器基因组 动粒基因组（kinto DNA） 中心粒基因组（centro DNA）
膜体系基因组（membrane DNA） 非细胞器基因组 细胞共生体基因组 细菌质粒基因组
观察生物的受精过程我
们知道，子代是由父本的精
子与母本的卵细胞结合成受 精卵后发育而成的。精子很 小，几乎不含细胞质，而卵 细胞则含有大量细胞质。也
如： 玉米细胞核内第7染色体上有一个控制白色条纹的基因
ij，纯合ijij株叶片表现为白色和绿色相间的条纹。
玉米埃型条纹斑的遗传 A IjIj 绿色♀×ijij 条纹♂
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ∵ 比正常的孟德尔分离晚一代出现，因此又叫延迟遗传。
F3
右旋 右旋 左旋
(SS)(分离)(ss)
右旋 右旋 左旋
(SS)(分离)(ss)
3 ∶ 1
3 ∶ 1
※ 母性影响所表现的遗传现象与细胞质遗传十分相似，
但是并不是由细胞质基因所决定， 而是由于核基因的产物在卵细胞中的积累， 所以它不属于细胞质遗传的范围。
绿
色
绿
色
花
斑
白、绿、 花 斑
细胞学证据： 白色——含无叶绿素的白色质体
绿色——含绿色质体（叶绿体）
花斑——含白色质体和叶绿体
受精时，由于精子的细胞质不参与受精，所以枝条 的颜色完全由卵细胞（母本）的细胞质决定。
紫 茉 在配子形成或植株发育过程中， 一些类型的 莉 细胞质分裂使叶绿体和白色体分别进入不同 花 斑 的子细胞中。 叶 质体在细胞质分裂时的分配机制仍不清楚？？ 遗 传 模 型
细胞质遗传教学
本 章 的 重 点
1.细胞质遗传与核遗传的差异。
2.细胞质遗传的特点。
3.质核基因间的关系。
4.雄性不育：
①．核不育型、质核互作不育型； ②．孢子体不育、配子体不育； ③．生产应用。
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
一、细胞质遗传的概念
细胞质遗传：由胞质遗传物质引起的遗传现象
棕褐色: 是由Aa基因决定
椎实螺旋转方向的遗传
∴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。
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。
质所引起的一种遗传现象。
∴ ∴ ∴ 母性影响不属于细胞质遗传的范畴。
二、母性影响的特点：
下一代表现型受上一代母体基因的影响。
欧洲麦粉蛾色素的母性影响
无论卵细胞基因型是A 还是 a，它们的细胞 质中都含有A 基因产物, aa基因型幼虫的皮是 棕褐色；但是，这种母性影响只是暂时的， 缺少A基因，成虫复眼为红色。
2.
不出现分离比，即非孟德尔式遗传；
3. 连续回交能把母本的核基因全部置换掉，但
母本细胞质基因及其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，即可传递给其它细胞；
第二节 母性影响（maternal effect）
一、母性影响的概念：
◆ 母性影响：由核基因的产物积累在卵细胞中的物