第十三章细胞质遗传
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完好word版,刘祖洞遗传学第三版第13章细胞质和遗传
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第十三章 细胞质和遗传
1.母性影响和细胞质遗传有什么不相同? 答:
1)母性影响是亲代核基因的某些产物也许某种因子积累在卵细胞的细胞质中,对子代某些性状的表现产生影响的现象。这类效应只能影响子代的性状,不能够遗传。因此 F1 代表型受母亲的基因型控制,属于细胞核遗传系统;
细胞质遗传是细胞质中的 DNA 或基因对遗传性状的决定作用。 由于精卵结合时,精子的细胞质经常不进入受精卵中,因此,细胞质遗传性状只能经过母体或卵细胞传达给子代,子代总是表现为母本性状,属于细胞质遗传系统,
2)母性影响吻合孟德尔遗传规律; 细胞质遗传是非孟德尔式遗传。
3)母性遗传杂交后代有必然的分别比 , 只但是是要推迟一个世代而已;细胞质遗传杂交后代一般不出现必然的分别比。
2.细胞质基因和核基因有什么相同的地方,有什么不相同的地方?
答:
1)相同:细胞核遗传和细胞质遗传各自都有相对的独立性。这是由于,尽管在细胞质中找不到染色体相同的结构,但质基因与核基因相同,能够自我复制,能够控制蛋白质的合成,也就是说,都拥有牢固性、连续性、变异性和独立性。
2)不相同:
A. 细胞质和细胞核的遗传物质都是 DNA 分子,但是其分布的地址不相同。细胞核遗
传的遗传物质在细胞核中的染色体上; 细胞质中的遗传物质在细胞质中的线粒体和叶绿体中。
B. 细胞质和细胞核的遗传都是经过配子, 但是细胞核遗传雌雄配子的核遗传物质相
等,而细胞质遗传物质主要存在于卵细胞中;
C. 细胞核和细胞质的性状表达都是经过体细胞进行的。 核遗传物质的载体 (染色体)
有均分体系,依照三大遗传定律;细胞质遗传物质(拥有 DNA 的细胞器如线粒
体、叶绿体等)没有均分体系,是随机分配的。
D. 细胞核遗传时,正反交相同,即子一代均表现显性亲本的性状;细胞质遗传时,正反交不相同,子一代性状均与母真相同,即母系遗传。
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)
三系 杂交种
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。
1 第十一章 细胞质遗传
本章习题
1、什么叫细胞质遗传?它有哪些特点?试举例说明之。
答:细胞质遗传指由细胞质内的遗传物质即细胞质基因所决定的遗传现象和规律,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。
细胞质遗传的特点:⑴. 遗传方式是非孟德尔式的;杂交后一般不表现一定比例的分离。⑵. 正交和反交的遗传表现不同;F1通常只表现母体的性状,故又称母性遗传。⑶. 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。⑷. 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。
举例:罗兹(Rhoades M. M.)报道玉米的第7染色体上有一个控制白色条纹的基因(ij),纯合的ijij植株叶片表现为白色和绿色相间的条纹。以这种条纹株与正常绿色进行正反杂交,并将F1自交其结果如下:当以绿色株为母本时,F1全部表现正常绿色与非绿色为一对基因的差别,纯合隐性(ijij)个体表现白化或条纹,但以条纹株为母本时,F1却出现正常绿色、条纹和白化三类植株,并且没有一定的比例,如果将F1的条纹株与正常绿色株回交,后代仍然出现比例不定的三类植株,继续用正常绿色株做父本与条纹株回交,直至ij基因被全部取代,仍然没有发现父本对这个性状的影响,可见是叶绿体变异之后的细胞质遗传方式。
2、何谓母性影响?试举例说明它与母性遗传的区别。
答:由于母本基因型的影响,使子代表现母本性状的现象叫做母性影响,又叫前定作用。
母性影响所表现的遗传现象与母性遗传十分相似,但并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,故不属于母性遗传的范畴。
举例:如椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋,这对相对性状是母性影响。把这两种椎实螺进行正反交,F1外壳的旋转方向都与各自的母体相似,成为右旋或为左旋,但其F2却都有全部为右旋,到F3世代才出现右旋和左旋的分离。这是由一对基因差别决定的,右旋(S+)对左旋(S)为显性,某个体的表现型并不由本身的基因型直接决定,而是由母体卵细胞的状态所决定,母本卵细胞的状态又由母本的基因型所决定。F1的基因型(S+S)决定了F2均为右旋,而F2的三种基因型决定了F3的二种类型的分离,其中S+S+和S+S的后代为右旋,SS后代为左旋。
1 第十一章 细胞质遗传
由细胞核内染色体上的基因即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(nuclear inheritance)。前面所介绍的遗传现象和规律都是由核基因所决定的。早期遗传学曾经把染色体看作基因或遗传信息的唯一载体。随着遗传学的发展逐渐证实,尽管核基因在遗传上占有重要和主导地位,但是细胞质不但是核基因发生作用的场所,而且存在着决定某些性状的遗传基因。早在1909年柯伦斯(C.E.Correns)就报道了紫茉莉(Mirabilis
jalapa)花斑叶色的遗传不符合孟德尔定律的遗传现象,但未引起重视。以后在其他高等植物中也陆续报道了类似的核外遗传现象。20世纪40年代初,有关红色面包霉、酵母和一些原生生物如草履虫、衣藻中核外遗传现象也被发现,人们推测细胞质中可能存在遗传物质。但直到1963~1964年才获得了在线粒体和叶绿体中存在DNA的直接证据。从此,核外遗传的研究逐渐成为遗传学中的重要领域之一。这个领域的深入研究,对于正确认识核质关系,全面地理解生物遗传现象和人工创造新的生物类型具有重要意义。
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(cytoplasmic inheritance)。研究发现,真核生物的细胞质中存在着一些具有一定形态结构和功能的细胞器,如线粒体、质体、核糖体等。这些细胞器在细胞内执行一定的代谢功能,是细胞生存不可缺少的组成部分。在原核生物和某些真核生物的细胞质中,除了细胞器外,还有另一类称为附加体(episome)和共生体(symbiont)的细胞质颗粒,它们是细胞的非固定成分,也能影响细胞的代谢活动,但它们并不是细胞生存必不可少的组成部分。例如,果蝇的(sigma)粒子、大肠杆菌的F因子以及草履虫的卡巴粒(Kappa particle)等,这些成分一般都游离在染色体之外,有些颗粒如F因子还能与染色体整合在一起,并进行同步复制。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(plasmon)。因研究的遗传物质所在部位不同,细胞质遗传有时又称为非染色体遗传(non-chromosomal inheritance)、非孟德尔遗传(non-Mendelian inheritance)、染色体外遗传(extra-chromosomal inheritance)、核外遗传(extra-nuclear inheritance)等。大多数细胞质基因通过母本传递因此也称为母体遗传(maternal inheritance)。但是,近年来发现某些裸子植物如红杉等的线粒体和叶绿体属于父本遗传。 2 综观生物的遗传体系,可以概括如下: