第三章遗传与基因工程 第一节细胞质遗传重难点解析 人教版

1、高三生物第三章遗传与基因工程 第一节细胞质遗传重难点解析一. 本周教学内容第三章 遗传与基因工程 第一节 细胞质遗传二. 学习重点细胞质遗传的特点和形成特点的原因。三. 学习过程第一节 细胞质遗传真核生物的许多性状是由细胞核内的遗传物质（核基因）控制的。这种遗传方式叫做细胞核遗传（简称核遗传）。后来人们发现，真核生物还有一些性状是通过细胞质内的遗传物质控制的，这种遗传方式叫做细胞质遗传。 提问：请回忆一下，核遗传所遵行的规律。细胞质遗传的特点：（一）实例：紫茉莉叶绿体的遗传。紫茉莉的枝条一般都是绿色的。但是，有的花斑紫茉莉，在它的同一植株上有时会生有三种不同的枝条绿色的、白色的和花斑状的。绿色

2、枝条上的叶是深绿色的，白色枝条上的叶是白色的（或是极浅的绿色），花斑枝条上的叶呈白色和绿色相间的花斑状。如果用显微镜检查紫茉莉的叶肉细胞，可以看到绿色叶的细胞内含有正常的叶绿体，白色叶的细胞内没有正常的叶绿体。而花斑叶中则有两种不同的细胞：含有正常叶绿体的细胞和没有正常叶绿体的细胞。1. 实验过程：紫茉莉枝叶的这种性状是怎样向后代传递的呢？为研究这一问题，用紫茉莉不同枝条上的花相互授粉，得到的结果如表所示。接受花粉的枝条提供花粉的枝条种子（F1）发育成的植株绿色绿色绿色白色花斑白色绿色白色白色花斑花斑绿色绿色、白色、花斑白色绿色、白色、花斑花斑绿色、白色、花斑2. 细胞质遗传的特点：依据上述试

3、验可以总结出如下特点：（1）母系遗传：具有相对性状的亲本杂交，F1总是表现出母本性状的遗传现象。（2）分离比不确定：两个亲本杂交，若出现性状分离，不会像细胞核遗传那样出现一定的分离比。3. 形成特点的原因：（1）受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。（2）生殖细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能像核内的遗传物质那样进行有规律的分离，而是随机地、不均等地分配到子细胞中去。细胞质遗传的物质基础线粒体和叶绿体中存在DNA，都能够进行自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，控制生物的某些性状。 例如，人体内的每一个细胞都含有着数百个线粒体，一个线粒体中含有几个DNA环。其中每一个环又都包

4、含着几十个基因。最近十年来的研究成果表明，线粒体DNA在许多方面具有重要的作用。线粒体DNA的缺陷与数十种人类遗传病有关，并且这些疾病很多是与脑部和肌肉有关的遗传病。例如，线粒体肌病和神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。这些遗传病都是只能通过母亲遗传给后代的。细胞质遗传在实践中的应用：细胞质遗传主要应用在作物育种上。（一）杂种优势1. 概念：在农业生产上，杂交种表现出生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强等特点。2. 弊端：杂种优势往往只表现在两个品种杂交后的第一代上。杂种第一代所结的种子再种下去，长出来的杂种第二代（F2）就会出现生长不齐、产量下降等现象。因此要保持作物的杂种优势，就

5、必须年年配制第一代杂交种。提问：若利用矮秆（A）植株和抗病（B）植株，培育既矮秆又抗病的植株，其杂交的遗传图解如何？杂交的后代性状分离的情况如何？（二）雄性不育植株1. 概念：雄蕊发育不正常，不能产生可育的花粉，但是雌蕊正常可育，可以接受其他植株的花粉而产生种子，这种现象在遗传学上称为雄性不育。2. 意义：可以省去杂交时人工去雄的工作。具有可遗传的雄性不育性状的植株群体叫做雄性不育系（简称不育系）。有了雄性不育系，就免去了大量的人工去雄工作，这样既节省了大量的劳动力，又可以保证杂交种的纯度。3. 本质：在细胞核和细胞质中，都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中，细胞核的不育基因用r表示，可育基因用

6、R表示，并且R对r为显性；细胞质的不育基因用S表示，可育基因用N表示。当植物体有R或N时，植物表现可育。提问：写出有关植物育性的所有基因型，并判断其育性。（三）三系法培育水稻1. 解决雄性不育系的自身留种问题：利用基因型为N（rr）的品种，既能使母本结实，又使后代保持了不育特性，因此叫做雄性不育保持系（简称保持系）。2. 解决杂交种可育问题：利用基因型为N（RR）的品种作父本，与基因型为S（rr）的雄性不育系杂交，才能使后代恢复可育性。这种能够使雄性不育系的后代恢复可育性的品种，叫做雄性不育恢复系（简称恢复系）。用这样的种子在田间大面积播种，长成的植株既可以通过传粉而结实，又可以在各方面表现出

7、较强的优势。在杂交育种中，雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系必须配套使用。这就是人们常说的三系配套。【模拟试题】一. 判断题1. 细胞质基因存在于细胞器中的染色体上。（ ） 2. 细胞质遗传也是由基因控制的，因此，同样遵循遗传的三大定律。（ ） 3. 在细胞质遗传中，F1总是表现出母本的性状，因此，F1一定不会出现性状分离。（ ）4. 如果紫茉莉花斑枝条上花的雌蕊接受同一枝条上花的花粉，那么，F1枝条一定也是花斑枝条。（ ）二. 选择题1.“杂交水稻之父”袁隆平在20世纪60年代进行了六年的栽培水稻杂交试验，没有获得质核互作的雄性不育株，他从失败中得到的启示是（ ）A. 水稻是自花传粉

8、植物，只能自交B. 进行杂交试验的栽培稻的性状不优良C. 进行杂交试验所产生的后代不适应当地的土壤条件D. 应该用远源的野生雄性不育稻与栽培稻进行杂交2. 某农场不慎把保持系和恢复系种到一块地里，则在恢复系上可能获得的种子的基因型是 （ ）A. N（RR）和N（Rr）B. S（rr）和S（Rr） C. N（Rr）和S（Rr） D. N（rr）和N（Rr）3. 人们在种植某些作物时，主要是为了获取营养器官，如甜菜，若利用雄性不育系培育这类作物的杂交种，母本和父本在育性上的基因型依次是（ ）A. S（rr） N（RR） B. S（rr） N（rr）C. N（RR）S（rr） D. N（rr） S（

9、rr）4. 甲性状和乙性状为细胞质遗传，下列四种组合中能说明这一结论的是（ ） 甲乙F1呈甲性状 甲乙F1呈乙性状 乙甲F1呈甲性状 乙甲F1呈乙性状A. B. C. D. 5. 在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的一枝条上结出黄色番茄，这是因为该枝条发生了（ ）A. 细胞质遗传 B. 基因突变 C. 基因重组 D. 染色体变异6. 关于小麦和玉米雄性不育的叙述中不准确的是（ ）A. 雄性不育系和恢复系的后代都可作为杂交种B. 雄性不育系作母本和保持系产生的后代仍是不育系C. 雄性不育系在杂交育种中只能作为母本D. 雄性不育是细胞核基因和细胞质基因共同决定的7. 细胞质基因与细胞核

10、基因的不同之处是（ ）A. 具有控制相对性状的基因 B. 基因按分离定律遗传C. 基因结构分为编码区和非编码区 D. 基因不均等分配8. 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（ ） 有规律分配 随机分配 均等分配 不均等分配A. B. C. D. 9. 下列说法不正确的是（ ）A. 细胞质遗传是由细胞质中的遗传物质控制的B. 在减数分裂中，细胞质中的基因遵循孟德尔发现的定律C. 在细胞质遗传中，F1的性状完全是由母本决定的D. 线粒体和叶绿体中含有少量的遗传物质，其遗传属于细胞质遗传10. 利用花斑枝条的紫茉莉上所结的种子，可以培育出（ ）A. 需要了解父本的性状 B. 都

11、是花斑枝条的紫茉莉C. 需要了解母本的性状 D. 绿色、白色、花斑枝条的紫茉莉都有可能三. 简答题 1. 右图是黄花柳叶菜和刚毛柳叶菜杂交示意图。请根据图回答：（1） A与a是一对 属于基因。该基因控制的性状，在正交F1与反交F1去掉表现。（2）L与H属于基因。正交F1与反交F1，该基因控制的性状表现，表现为 。（3）若用正交F1与乙（父本）连续自交25代，第25代的花色，对毒性的敏感性以及对温度和光线的反应等性状仍与甲表现一致。此现象说明 。2. 人们在种植某些作物时，主要是为了获取营养器官，如甜菜（取块根），洋葱（取鳞片叶）等。若利用雄性不育系培育这类作物的杂交种，父本在育性上的基因型应是怎样的？3. 用雄性不育系培育玉米杂交种子时，有这样一种途径：在4个品系A、B、C、D中，每年用AS（rr）与BN（rr）杂交，同时也用CS（rr）与DN（RR）杂交，分别得到杂交种AB与CD。第二年把第一年所得的两个杂交种再相互杂交，ABCD得到ABCD杂交种。你能够推算出ABCD杂交种的基因型和表现型各有哪几种类型么？它们的数量之比各是多少？ 参考答案一. 判断题1. 错误 2. 错误 3. 错误 4. 错误二. 选择题1. D 2. A 3. B 4. C 5. B 6. A 7. D 8. C 9. B 10. D三. 简答题1.