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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖§1．细胞质遗传的概念和特点❖一、细胞质遗传的概念❖核遗传（nuclearinheritance）：❖以细胞核基因为基础遗传现象。❖细胞质遗传（cytoplasmicinheritance）：❖以细胞质基因为基础的遗传现象。❖

细胞质基因主要在各种细胞器上，如质体、线粒体、中心体、共生体，及游离体、附加体等，这些都在细胞质内，所以称为细胞质遗传，又称核外遗传、非染色体遗传、非孟德尔式遗传。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖在遗传时，母本产生的

卵细胞或胚囊既有细胞核又有细胞质，而父本产生的精细胞不带细胞质或很少细胞质，后代的细胞质是母本提供的,❖所以细胞质基因是通过母本来传递的，因而又称：母体遗传、母性遗传。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖二、细

胞质遗传的特征❖1．正交和反交表现不相同❖如紫罗兰，胚胎表皮的颜色❖有：深蓝色和黄色两个变种♀深蓝×黄色♂→F1深蓝色❖♀黄色×深蓝♂→F1黄色资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖2．自交后代不分离，为非孟德尔式的❖如上例：F1代为深蓝色

，自交后代仍❖为深蓝色，连续自交均不会改变，F1代❖为黄色，自交后代仍为黄色，不论自交❖多少代，都不会变化。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖3．母本的基因不能通过回交的方式被代换❖4．有类似病毒的转导或感染资料仅供参考,不

当之处，请联系改正。❖三、相对性❖以上特点也是相对而言，有些现象类似细胞质遗传，但不是细胞质遗传，如：❖1．孤雌生殖：由母体细胞直接形成后代，肯定相母本。❖2．蔷薇属一个亚属的一个种，有35条染色体（

2n=35）❖分离后7＋21n=28❖大孢子母细胞2n=35→7Ⅱ＋21Ⅰ❖减数分裂联会7消化掉❖7n=7❖小孢子母细胞2n=35→7Ⅱ＋21Ⅰ❖单价体消失7n=7资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖3．母性影响：由于卵细胞中存在着来自母体的某些代

谢产物，使子代❖的性状并不由本身的基因型所决定，而受雌亲基因型决定❖的遗传方式（又称前定作用、延迟遗传）。❖如椎实螺：椎实螺是一种♀、♂同体的软体动物，每一个体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❖❖❖。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖♀左SS×S＋S＋右♂♀S＋S＋×SS♂❖↓↓❖F1S＋S左F1S＋S右❖↓自体受精↓自体受精❖F2S＋S＋S＋SSSF2S＋S＋S＋S

SS❖右右右右右右❖121121❖↓↓↓自体受精↓↓↓❖F3右右左F3右右左❖右3∶1左右3∶1左❖所以又称前定作用、延迟遗传资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖§2．叶录体的遗传❖一、质体的遗传❖1、紫茉莉花斑的遗传：1908年，德国

植物学家柯伦斯（Correns,C.E.）❖在紫茉莉中发现花斑植株。❖白色花粉❖白色枝条×绿色花粉后代三种种子均为白苗❖绿白相间的花粉❖白色花粉❖着生有三种枝条绿色枝条×绿色花粉后代三种种子均为绿苗❖绿白相间的花粉❖白色花粉

白苗死亡❖绿白相间×绿色花粉后代绿苗❖绿白相间的花粉花斑植株❖后代的表现与提供花粉的枝条无关，受母本枝条决定。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖花斑原因：❖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。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖2.玉米条纹叶的遗传：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。玉米细胞核内第7染色体上有一个控制❖白色条纹(iojap)的基因ij，纯合iji

j植株叶片表现❖为白色和绿色相间的条纹。正交试验：P绿色×条纹IjIj↓ijijF1全部绿色(Ijij)↓F2绿色(IjIj)绿色(Ijij)条纹(ijij)3∶1（纯合时核基因ij使胞质内质体突变）❖3∶1表明绿色和非绿色为一对基因的差别

。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖ijij有发动质体白化变异的作用，这个由隐性核基因所造成的质体变异具有不可逆的性质，质体变异一经发生，便能以细胞质遗传的方式而稳定传递。❖反交试验：P条纹×绿色ijij↓IjIjF1绿色白化条纹IjijIj

ijIjij❖条纹×绿色IjijIjIj连续回交┌──┬──┬──┬──┬──┐绿色条纹白化绿色条纹白化IjIjIjIjIjIjIjijIjijIjij（绿色、条纹、白化三类植株无比例）❖连续回交(轮回亲

本为绿株)，当ij基因被取代后，仍然未发现父本对这一性状产生影响。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。二、叶绿体遗传的分子基础：㈠、叶绿体DNA的分子特点:①.ctDNA与细菌DNA相似，裸露的DNA；②.闭合双链环状结构；③

.多拷贝：高等植物每个叶绿体中有30－60个DNA，整个细胞约有几千个DNA分子；藻类中，叶绿体中有几十至上百个DNA分子，整个细胞中约有上千个DNA分子。④.单细胞藻类中GC含量较核DNA小，高等植物差异不明显；⑤.一般藻类ctDNA的浮力密度轻于核DNA，而高等植物

两者的差异较小。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖§3、线粒体的遗传❖一、线粒体遗传的表现：㈠、红色面包霉缓慢生长突变型的遗传：❖两种接合型均可产生原子囊果(卵细胞)和分生孢子（精细胞）。❖①.缓慢生长突变型：野生型形成正常菌落，有一种突变型的生长速度缓慢，菌落相

当于正常型的1/2～1/3，叫做缓慢生长型.❖②.试验：缓慢生长特性只能在通过母本传递给后代(其核遗传正常，呈1∶1分离)。❖红色面包霉在培养基中培养可以形成菌落，将这两种杂交，后代和母本相同。❖♀野生型×突变型♂→F1野生型❖正常菌落❖♀突变型×野生型♂→F1突变型❖小菌落❖③.分

析：缓慢生长突变型在幼嫩培养阶段时无细胞色素氧化酶，酶是正常代谢所必需的。由于细胞色素氧化酶的产生与线粒体有关，且观察到缓慢生长突变型中的线粒体结构不正常。∴有关基因存在于线粒体之中，由母本传递。资料仅供

参考,不当之处，请联系改正。❖㈡、酵母小菌落的遗传：❖野生型正常菌落突变型小菌落1/3—1/2大小菌落酵母细胞缺少细胞色素a和b缺乏细胞色素氧化酶不能有氧呼吸不能有效利用有机物产生小菌落。这些酶存在于线粒体中，因而小菌落的变异是线粒体变异的结果。资料仅供参考,不

当之处，请联系改正。❖二、线粒体的分子遗传：㈠、线粒体DNA分子特点：mtDNA(如人类的线粒体)与核DNA的区别：⑴.mtDNA无重复序列；⑵.mtDNA的浮力密度比较低；⑶.mtDNA的G、C含量比A、T少，如酵母mtDNA的GC含量为21%；⑷.mtDNA两条单链的密度不同，分别为重链(H)

和轻链(L)；⑸.mtDNA非常小，仅为核DNA十万分之一。生物种类每细胞中线粒体数mtDNA大小(kb)mtDNA与核DNA比值酵母22840.18鼠(L细胞)50016.20.002人(Hela细胞)80016.60.01资料仅供参考,

不当之处，请联系改正。❖㈡、线粒体基因组的构成：*1981年Kanderson最早测出人的mtDNA全序列为16569bp。*人、鼠、牛的mtDAN全序列中测出：2个rRNA基因、22个tRNA基因、13个蛋白质基因等；人、鼠和牛的mtDNA分别有16569bp、16275b

p和16338bp。22个tRNA基因的位置用各个tRNA接受的氨基酸示于圆环外。12S及16SrRNA基因和13个开放阅读框架位置用相应符号表示在圆环内。URF：尚未确定开放阅读框架。OH和OL示两条互补链复制起始点。❖1984年，Lonsdale

测出玉米mtDNA：*含有570kbp；*并存在多个重复序列（主要有6种）；*rRNA基因、tRNA基因和细胞色素C氧化酶基因均已定位。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖§3．植物的雄性不育❖植物的雄性不育有些细胞质基因单独作用，有些是

细胞核基因单独作用的，还有些是细胞质基因和细胞核基因共同作用。❖一、雄性不育的概念❖雄性不育：由于环境或遗传的原因造成的花粉败育。❖雄性不育性：由遗传的原因造成的花粉败育。❖雄性不育系：由遗传的原因造成的花粉败育，并能

代❖代相传的品系（简称不育系）。❖雄性不育恢复系：通过和不育系杂交，能使不育系育❖性恢复正常的品系（简称恢复系）。❖雄性不育保持系：通过和不育系杂交，能保持不育系的❖不育性和典型性状代代相传的品系。❖（简称保持系）。❖“三系”在制种中可以应用资料仅供参考,不当之处，请联系改

正。❖二、“三系”的遗传关系和应用❖1．“三系”间的遗传关系❖不育系和保持系是遗传同型系；❖不育系和恢复系的亲缘关系要远，才能有杂种优势。❖2．应用❖①不育系×保持系→不育系❖②不育系×恢复系→杂交种资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖三、雄性不育的类型❖（一）S

ears的“三型”学说❖1．细胞质雄性不育型：由细胞质基因造成的花粉败育与细胞核基因无关。目前已在270多种植物中发现有细胞质雄性不育现象。❖❖不育因子SO×ON可育因子❖↓❖❖F1SO不育❖没有恢复系，“三系”不能配套。❖细胞质雄性不育系型的不育性只能被保持而不能被恢复。❖

这种类型在以收获营养体为目的作物上可以应用资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖2．细胞核不育型：由细胞核基因造成的花粉败育与细胞质基因无关。这种核不育变异在棉花、水稻、小麦、玉米、谷子、番茄和洋葱等许多作物中都已发现。❖一般是隐性基因控制，也有显性基因控制。❖核不育

基因msms×MsMs核可育基因❖↓❖F1Msms杂合、可育❖❖↓❖MsMsMsmsmsms❖❖可育不育❖没有真正的保持系，但可以培养“两用系”：既作不育系，又作保持系。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖如棉花的核不育系，四

川省南充地区农科所发现的即属此类。❖在洞庭一号中发现了不育株，经和洞1姊妹杂交，F1代表现正常可育，再自交F2代出现了育和不育的分离。❖洞1不育株×洞1姊妹系→F1正常可育F2可育3:1不育❖说明不育是一对隐性基因控制的，F2代有3种基因型、两种表现型，将F2代不育株和可

育株1对1兄妹交：❖aa×AA→全可育❖aa×Aa→1∶1❖Aaaa❖↓再兄妹交❖仍为Aaaa→仍为两种基因型Aaaa❖这样一批种子即为两用系。⎯→⎯资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖棉花两系法制种即是这种类型。❖1．繁殖不育系：msms×Msms❖↓❖Msms

×msms❖可育不育❖↓❖Msmsmsms为“两用系种子”❖这可以繁殖不育系，虽不能全部不育，但有50%不育株。❖2．制种：将两用系Msmsmsms×MsMs❖母本行拔除1/2的可育株Msms❖保留1/2的不育株msms作母本资料仅供参考,不当之处，请联系改正。-❖

目前发现的光、温敏核不育材料提供了一种解决上述问题的可能性：❖水稻光敏核不育材料：长日照条件下为不育(＞14h，制种)；短日照条件下为可育(＜13.75h，可自交繁种)。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖❖水稻温敏核不育材料：＞28℃，不育

；＜23-24℃育性转为正常。❖1973年，石明松在晚粳农垦58中发现“湖北光敏核不育水稻－农垦58S”。农垦58S”在长日照条件下为不育，短日照下为可育。将不育系和保持系合二为一，❖即“二系法”生产杂交种子。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖3．质核互作雄

性不育型：由细胞质基因和细胞核基因共同决定的花粉败育类型.❖花粉败育时间：在玉米、小麦和高梁等作物中，这种不育类型的花粉败育多数发❖生在减数分裂以后；在水稻、矮牵牛、胡萝卜等植物中，败育发生在减数分裂过程中或❖在此之前。

质核不育的表现一般比核不育要复杂。胞质不育基因为S；胞质可育基因为N；核不育基因r，❖核可育基因R，❖SrrNRRSRRNrrNRr❖不育可育资料仅供参考,不当之处，请联系改正。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖❖可将各种杂交组合归纳为以下三种情况：①.S(rr)×N（rr）→F

1S(rr)表现不育。❖其中：N(rr)个体具有保持母本不育性在世代中稳定的能力，称为保持系(B)。S(rr)个体由于能够被N(rr)个体所保持，其后代全部为稳定不育的个体，称为不育系(A)。②.S(rr)×N(RR)或S(RR)→F1S(Rr)全部正常可育。N(RR)或S(

RR)个体具有恢复育性的能力，称为恢复系(R)。③.S(rr)×N(Rr)或S(Rr)→F1S(Rr)+S(rr)育性分离。N(Rr)或S(Rr)具有表现杂合的恢复能力，称恢复性杂合体。❖。❖❖❖资料仅供参考,不当之处，请联

系改正。❖生产上的应用：质核型不育性由于细胞质基因与核基因间的互作，故既可以找到保持系，不育性可得到保持；也可找到相应恢复系，使育性得到恢复，实现三系配套。❖同时解决不育系繁种和杂交种种子生产的问题：❖繁种：A×B→A制种：A×R

→F1资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖四、“三型”学说的衍变❖1．“二型”学说❖2．“一型”学说资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖五、质核不育基因的多样性和对应性❖同一种植物有多种质核不育类型。胞质不育基因和核基因的来源和性

质不同→表现特征和恢复性反应也有明显差异。普通小麦：19种不育胞质基因与普通小麦的特定核不育基因相互作用→都可以表现雄性不育。玉米：有38种不同来源的质核型不育性，根据其对恢复性反应的差别→大体上可将它们分成T、S、C三组。当用不同的玉米自交系

进行测定时，发现一些自交系对这三组不育型有不同类型的恢复。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖六、孢子体不育和配子体不育❖孢子体不育：败育发生较早，由合子（孢子体）基❖因型决定的败育类型。❖孢子体基因型为rr→花粉全部败育；孢子体基因型为RR→花粉全部可育；

孢子体基因型为Rr→产生的花粉有R也有r，但均可育，自交后代分离。如：玉米T型不育系、水稻野败型不育系等。❖配子体不育：败育发生较晚，由配子基因型决定的败育类型。❖配子体内核基因为R该配子可育；配子体内核基因为r该配子不育。如果体细胞为杂合基因型Rr，自交后代中，将有一半植株的花粉是半不育的

，表现为穗上的分离。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖例：某不育系与恢复系杂交，然后将F1代与亲本不育系杂交，结果发现：回交子代群体中所有植株均呈花粉半不育，请解释其遗传原因。（这个不育系属配子体不育）❖❖♀aaAAa❖×→F1Aa❖♂AA×a❖♀aa→a

aa❖如果为孢子体不育，F1代产生两种可育配子，后代1/2植株正常可育，另1/2植株全部败育。❖如果配子体不育，F1代产生两种花粉，应该是a败育、A正常。❖回交后代的基因为Aa一种，应为半不育。❖在这里应为配子体

不育，F1代即为半不育，回交后代也是全为半不育。资料仅供参考,不当之处，请联系改正。❖七.单基因不育性和多基因性不育性：核遗传型不育性：多数表现为单基因遗传；质核互作型：既有单基因控制、也有多基因控制。①质核互作型

单基因不育性：指1－2对核内主基因与对应的不育胞质基因决定的不育性。不育×可育↓F1？↓F2（3:1或9:3:3:1）②.质核互作型多基因不育性：由两对以上的核基因与对应的胞质基因共同决定的不育性。有关基因的表现

型效应较弱，表现出数量性状特征，有累加效应，随着恢复基因的增加其育性上升。*如小麦T型不育系和高粱的3197A就属于这种类型。