第四章细胞质遗传

遗传学数理与生物工程学院生物体的性状不仅受细胞核基因控制，还受细胞质基因的控制，甚至有些性状只由细胞质基因决定。母体影响细胞质遗传（核外遗传）雄性不育第四章：细胞质遗传一细胞质遗传的概念细胞质基因组（plasmon）：细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质。核遗传（nuclearinheritance）：由染色体基因组控制的遗传现象和遗传规律。细胞质遗传（cytoplasmicinheritance）：由细胞质基因组所决定的遗传现象和遗传规律。又称为非染色体遗传、非孟德尔遗传、核外遗传、染色体外遗传、母体遗传。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)。二母体影响

由于母体中核基因的某些产物积累在卵细胞的细胞质，使子代表型不由自身的基因决定，而受母本基因决定的遗传现象称为母体影响。1短暂的母体影响一母体影响欧洲麦蛾（Ephestiakuhuniella）野生型（AA）：幼虫皮肤有色，成虫复眼深褐色突变型（aa）：幼虫不着色，成虫复眼红色。幼虫有色成虫褐眼幼虫有色成虫褐眼幼虫有色成虫红眼幼虫无色成虫红眼幼虫有色成虫褐眼幼虫有色成虫褐眼幼虫无色成虫红眼欧洲麦粉蛾色素的母体影响幼虫无色成虫红眼真核生物有性生殖是精卵结合的过程卵细胞：有细胞核、大量的细胞质和细胞器。所以能为子代提供核基因和全部或绝大部分胞质基因。精细胞：只有细胞核，细胞质或细胞器极少或没有。所以只能提供其核基因，不能或极少提供胞质基因。一切受细胞质基因所决定的性状，其遗传信息只能通过卵细胞传给子代，而不能通过精细胞遗传给子代。正反交差异形成示意图幼虫有色成虫褐眼幼虫有色成虫褐眼幼虫有色成虫红眼幼虫无色成虫红眼幼虫有色成虫褐眼幼虫有色成虫褐眼幼虫无色成虫红眼欧洲麦粉蛾色素的母体影响幼虫无色成虫红眼结论：短暂母体影响由核基因控制。短暂母体影响：仅影响子代个体与幼龄期，幼龄期过后母性影响消失的现象。2持久母体影响

椎实螺的外壳旋转方向的遗传。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。椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋之分，属于一对相对性状。F1代和F2代个体的表现型并不由其自身的基因型直接决定，而是由母本卵细胞状态决定，母本卵细胞的状态又由母本的基因型决定。延迟遗传：自己本身基因型推迟到F3代才能表现出来

特点：椎实螺卵裂方式

螺类的受精卵是螺旋式卵裂，成体外壳的旋转方向决定于受精卵的最初两次分裂中纺锤体的方向。而纺锤体的方向决定于卵细胞的特性。1949，B.Ephrussi（埃弗吕西）

在酵母正常的细胞群体中有0.1%～1%的细胞会自发变成小菌落。在插入剂（如：溴化乙锭，EB）存在时100%的细胞都变成小菌落。三线粒体遗传

1酵母小菌落(peptite)突变分析原因：小菌落酵母的细胞内缺少细胞色素a和b，还缺少细胞色素氧化酶，不能进行有氧呼吸，因而不能有效地利用有机物。已知线粒体是细胞的呼吸代谢中心，上述有关酶类也存在于线粒体中，因此推断这种小菌落的变异与线粒体的基因组变异有关。正常线粒体小菌落线粒体线粒体DNA(mtDNA)核基因突变型（分离型）－分离型中性型－mtDNA丢失抑制型－mtDNA突变分类酵母的生活史分离型中性型抑制型分离型特点表现正常的孟德尔分离比：2个是大菌落，2个是小菌落。分子基础由于核基因中编码某些线粒体蛋白的亚基发生突变

中性型特点全部是正常的大菌落分子基础失去全部的mtDNA抑制型特点全部是突变的小菌落分子基础mtDNA发生了重排，其中某些基因失去了功能，其mtDNA分子小于野生型mtDNA，且AT丰富，故复制优于野生型mtDNA。遗传上分离的小菌落酵母菌与细胞质型小菌落酵母菌杂交，形成的二倍体是正常的，这些二倍体形成的子囊，正常细胞与突变细胞各有两个。解释这些结果，并作图概括你的说明。一次实验发现在培养的酵母中出现0.1%-1%的小菌落酵母菌，将小菌落酵母菌和正常的酵母菌杂交，后代都是大菌落，偶尔会出现小菌落，请说明产生这种小菌落的原因及作图概括你的说明。四共生体的遗传

在某些生物的细胞质中存在着一种细胞质颗粒，它们并不是细胞生存的必需组成部分，而是以某种共生的形式存在于细胞中，因而被称为共生体(symbiont)。

共生体颗粒能够自我复制，或在寄主细胞核基因组的作用下进行复制，连续地保持在寄主细胞中，并对寄主的表现产生一定的影响，类似于细胞质遗传的效果。

因此，共生体颗粒也是细胞质遗传研究的重要对象。

具有2个小核（2n）和1个大核（2n)；有两种生殖方式：无性生殖：细胞直接分裂形成两个个体。有性生殖：接合生殖自体受精草履虫放毒型遗传具有2个小核（2n）和1个大核（2n)；有两种生殖方式：无性生殖：细胞直接分裂形成两个个体。有性生殖：接合生殖自体受精草履虫的接合生殖草履虫的自体受精1、2.两个小核分别进行减数分裂，形成8个单倍体小核，7个解体3.剩下的一个进行一次有丝分裂，形成两个单倍体核4.两个单倍体核融合成一个二倍体核5.合并后的核经两次有丝分裂形成四个二倍体小核6.两个发育成大核7.其余两个再分裂一次，尔后细胞分裂为二，各含有两个二倍体小核和一个多倍体大核。Sonneborn

发现某些草履虫能够产生一种叫做草履虫素的物质，这种物质对其自身无害，但对不同品系的草履虫却有毒甚至是致死的。这种能产生草履虫素的个体叫做放毒型而受害的个体称敏感型草履虫放毒性的遗传特点：KK+卡巴粒Kk+卡巴粒放毒型kk+卡巴粒KK无卡巴粒Kk无卡巴粒敏感型第一种情况：杂交时间短第一种情况：杂交时间长草履虫放毒型的遗传25%50%五植物雄性不育

植物花粉败育的现象，即雄蕊发育不正常，不能产生有功能的花粉，但是雌蕊发育正常能接受正常的花粉而受精结实的现象。1雄性不育细胞核雄性不育性细胞质雄性不育性细胞质－细胞核互作雄性不育性2核不育性由核内基因所决定的雄性不育类型。多数核不育性受一对隐性基因（ms）控制，纯合体（msms）表现为雄性不育。2细胞质－细胞核互作雄性不育性

简称为质核互作不育性。由细胞质基因和细胞核基因相互作用共同控制的雄性不育类型不育基因S可育基因N细胞质不育基因rf可育基因Rf细胞核核质互作不育性遗传示意图三系