细胞质遗传 精品获奖

核遗传

nuclearinheritance把染色体基因组所控制的遗传现象和遗传规律称为核遗传。质遗传

cytoplasmic

inheritance把细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为质遗传。紫茉莉枝条花斑遗传现象接受花粉枝条提供花粉枝条白色绿色花斑白色绿色花斑

白色白色白色

绿色绿色绿色

白色、绿色、花斑杂种植株的表现玉米埃型条斑（stripediojaptrait）遗传基因iojap（ij）位于第七连锁群ijij——白化苗或白色条斑

F1IjIj绿苗♀ijij条斑♂Ijij绿苗典型的孟德尔遗传×P1IjIj绿苗1ijij条斑2Ijij绿苗F2F1IjIj绿苗♂ijij条斑♀Ijij绿苗、白化、条斑ijij条斑♀引起细胞质中叶绿体的突变×P1IjIj绿苗、白化、条斑♀1Ijij绿苗、白化、条斑测交后代×IjIj绿苗♂红色面包霉缓慢生长突变型（poky）遗传有氧呼吸弱生长缓慢细胞色素C氧化酶活性降低线粒体结构、功能不正常线粒体遗传涂布酵母菌（Saccharomycescerevitiae）小菌落（petitecolony）遗传大菌落小菌落有O2涂布大菌落小菌落有O2涂布有O2有机物有O2，有氧呼吸大菌落细胞色素C氧化酶线粒体胞质基因aA×A/aAAaa正常小菌落正常正常aA×A/aAAaa小菌落正常小菌落小菌落RDRD连续回交的遗传表现

3-2-3细胞质遗传第一节细胞质遗传的概念和特点

第二节母性影响maternalinfluence第三节植物雄性不育的遗传第一节细胞质遗传的概念和特点一、概念质遗传

cytoplasmic

inheritance把细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为质遗传非染色体遗传

non-chromosomalinheritance非孟德尔遗传

Non-Mendelianinheritance染色体外遗传

extrachromosomalinheritance核外遗传

extranuclearinheritance母体遗传

maternalinheritance二、细胞质遗传的特点正反交的遗传表现不同杂种后代不表现一定比例的分离与父本连续回交不能置换母本的基因(性状)附加体与共生体决定的性状类似病毒的转导或感染紫茉莉枝条花斑遗传现象

紫茉莉花斑的叶绿体遗传模型

结论：植物的这种花斑现象是叶绿体的前体—质体变异造成的细胞质中的叶绿体来自于前质体（proplastid）能独立复制大致均等地分离（细胞分裂）叶绿体遗传的分子基础叶绿体DNA（chloroplast,ctDNA）是裸露的共价闭合DNA分子叶绿体基因组细胞质中的线粒体内有与呼吸作用相关的DNA，线粒体上有与呼吸作用相关的酶有选择地复制大致均等地分离（细胞分裂）线粒体遗传的分子基础线粒体DNA（mtDNA）是裸露的双链DNA分子，呈环状，也有呈线状线粒体基因组图第二节母性影响maternalinfluence椎实螺外壳旋转方向的遗传关于椎实螺：雌雄同体的软体动物异体受精自体受精椎实螺外壳旋转方向左旋右旋核基因d核基因D右旋对左旋为显性母性影响◆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(maternaleffect)，又叫前定作用(predetermination)。实验结果：核基因S核基因S+子代的表现型与母体的基因型相一致DCABCDBAACBDACBD纺锤体的方向右旋右旋左旋纺锤体的方向左旋

母性影响现象与细胞质遗传十分相似，但本质上是不同的另一类遗传现象椎实螺的外壳旋转方向，并不是细胞质基因组所决定的母体核基因决定子代的性状表达，即：母体卵细胞的核基因型决定后代性状的表现母体前定作用延迟遗传第三节植物雄性不育的遗传雄性不育

malesterility雄蕊发育不正常，不能产生正常功能的花粉在杂种优势的利用上具有重要意义免除人工去雄节约人力

降低种子成本保证种子纯度一、雄性不育的类别及其遗传特点（一）核不育型是一种由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型多数核不育型均受简单的一对隐性基因（ms）控制Msms雄可育雄不育Msms雄可育雄不育基因型MsMsMsmsmsms雄可育雄不育MsMs×msmsMsms缺少不育性的保持系20世纪70年代末在我国的山西省太谷发现了由显性雄性不育单基因所控制的太谷显性核不育小麦：

msms：雄性可育

Msms:雄性不育♀Msms×msms♂

↓

F1Msms:msms（二）质核互作不育型是一种由质基因与核基因互作控制的雄性不育类型质基因NS雄可育雄不育核基因Rr雄可育雄不育基因型S(rr)N(

rr

)N(RR)雄可育雄可育表现型N(Rr

)S(RR)S(

Rr

)雄可育雄不育N(rr)×S(rr)S(rr)不育系保持系不育N(RR)×S(rr)S(Rr)S(RR)×S(rr)S(Rr)可育可育恢复系恢复系质核不育型又叫胞质不育型(CMS)

不育系S(rfrf)恢复系N/S(RfRf)保持系N(rfrf)

质核不育型的遗传特点配子体不育和孢子体不育胞质不育基因的多样性与核育性基因的对应性单基因不育性与多基因不育性配子体不育是指花粉的育性直接受配子体（花粉）本身的基因所控制配子体不育孢子体基因型rrRRRr配子体基因型rRR不育可育可育r不育玉米M型不育系属于这个类型。孢子体不育是指花粉的育性受孢子体（植株）基因型所控制，而与花粉本身所含有的基因无关孢子体基因型rrRRRr孢子体不育配子体基因型rRR不育可育可育r玉米T型不育系属于这个类型。

核质育性基因的对应性细胞质细胞核不育基因不育基因互作不育对应关系可育基因可育基因恢复育性对应关系恢复育性对应关系多样性同一植物内可以有多种质核不育类型细胞质细胞核S1r1互作不育对应关系N1R1恢复育性对应关系恢复育性对应关系S2r2N2R2S3r3N3R3SnNnrnRn细胞质：

N1S1、N2S2、……、NnSn核基因：

rf1Rf1、rf2Rf2、……、rfnRfn核内的育性基因总是与细胞质中的育性基因发生对应的互作：rf1(或Rf1)对N1(或S1)、rf2(或Rf2)对N2(或S2)、……、rfn(或Rfn)对Nn(或Sn)单基因不育性与多基因不育性核不育型多数表现为单基因的遗传很少表现为多基因的遗传单基因控制：是指一对或两对核内主基因与对应的不育质基因决定的不育性质-核不育型单基因的遗传、多基因的遗传多基因控制：是指由两对以上的核基因与对应的不育质基因决定的不育性——易受环境影响二、雄性不育的发生机理（一）细胞质不育基因的载体线粒体基因组（mtDNA）（二）关于质核不育型的假说1.质核互补控制假说2.能量供求假说3.亲缘假说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，最终导致花粉的败育。

三、质核型雄性不育的利用——杂种优势的利用（三系配套）N(

rr

)×S(rr)S(rr)不育系保持系N(RR)×S(r