1、细胞质遗传及高等植物雄性不育细胞质遗传及高等植物雄性不育 一一 细胞核与细胞质遗传研究的实验材料细胞核与细胞质遗传研究的实验材料 豌豆豌豆 花斑紫茉莉花斑紫茉莉 孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验 高茎高茎 矮茎矮茎 P P F F1 1 高茎高茎 F F2 2 高茎高茎 矮茎矮茎 自交自交 3 3 ：1 1 母本母本 父本父本 矮矮茎茎 高高茎茎 P P F F1 1 高茎高茎 F F2 2 高茎高茎 矮茎矮茎 自交自交 3 3：1 1 母本母本 父本父本 特点：特点：1 1）无论正交、反交，）无论正交、反交，F F1 1总表现总表现 性状，与母本性状，与母本 关关 2 2）杂种后代的
2、性状出现一定的）杂种后代的性状出现一定的 比。比。显性显性 无无 分离分离 紫茉莉花斑植株的杂交结果紫茉莉花斑植株的杂交结果 ：受粉枝受粉枝(母本母本)供粉枝供粉枝(父本父本)种子发育成的植株种子发育成的植株 绿色绿色 白色白色 花斑花斑 绿色绿色 白色白色 花斑花斑 绿色绿色 白色白色 花斑花斑 绿色绿色 白色白色 绿色、白色、花斑绿色、白色、花斑 绿色、白色、花斑绿色、白色、花斑 绿色、白色、花斑绿色、白色、花斑 特点：特点：1 1）无论正交、反交，）无论正交、反交，F F1 1总表现总表现 性状，即性状，即 遗传遗传 2 2）若）若F F1 1出现性状分离，其性状不出现一定的出现性状分离
3、，其性状不出现一定的 。母本母本 分离比分离比 母系母系 绿色绿色 白色白色 花斑花斑 辨析：辨析：细胞质遗传一定没有细胞质遗传一定没有 性状分离吗？性状分离吗？归纳总结：归纳总结：1、不管正交、反交，子代都表现为显性性、不管正交、反交，子代都表现为显性性 状，与母本无关。状，与母本无关。一、细胞核遗传一、细胞核遗传 2、若出现性状分离，一定具有一定的分离比、若出现性状分离，一定具有一定的分离比 二、细胞质遗传二、细胞质遗传 1、子代性状因正交或反交而不同（由母本决、子代性状因正交或反交而不同（由母本决定）表现为母系遗传。定）表现为母系遗传。2、若出现性状分离，不会出现一定的分离比、若出现性状
4、分离，不会出现一定的分离比 同样是基因控制的性状，为什么细胞质遗传同样是基因控制的性状，为什么细胞质遗传 和细胞核遗传表现出如此明显的区别呢？和细胞核遗传表现出如此明显的区别呢？根本原因是：根本原因是：控制豌豆植株高度的的基因属于控制豌豆植株高度的的基因属于 细胞核基因（核基因）细胞核基因（核基因）控制花斑紫茉莉枝条颜色的基因属于控制花斑紫茉莉枝条颜色的基因属于 细胞质基因细胞质基因（质基因）（质基因）DD dd 质基因质基因 核基因核基因 存在位置存在位置 存在方式存在方式 细胞核的细胞核的 染色体上染色体上 细胞质的细胞质的叶绿叶绿 体体、线粒体线粒体上上 与蛋白质结合与蛋白质结合，在染色
5、体上呈在染色体上呈 直线排列直线排列 不与蛋白质结合不与蛋白质结合 呈呈双链、环状双链、环状等等 形状形状单独存在单独存在 下列哪一项不是核基因和质基因的共同特点下列哪一项不是核基因和质基因的共同特点 A、有遗传效应的有遗传效应的DAN片段片段 B、都有可能发生基因突变都有可能发生基因突变 C、都是成对存在的都是成对存在的，都都具控制相对性状的具控制相对性状的基因基因 D、基因的基因的表达会受环境影响表达会受环境影响 正因为质基因不是成对存在的，所以质基因正因为质基因不是成对存在的，所以质基因 只能只能随机地、不均等地随机地、不均等地分配到子细胞中去。分配到子细胞中去。绿色枝条叶肉细胞：绿色枝
6、条叶肉细胞：白色枝条叶肉细胞：白色枝条叶肉细胞：花斑枝条叶肉细胞：花斑枝条叶肉细胞：只含只含叶绿体叶绿体 花花 斑斑 植植 株株 含含三种细胞三种细胞 只含只含白色体白色体 质体主要分为叶绿体和白色体质体主要分为叶绿体和白色体 质体质体质粒质粒基粒基粒 1 1、无论正交、反交，后代、无论正交、反交，后代核基因核基因组成组成 。2 2、后代的、后代的质基因质基因组成因正交或反交而组成因正交或反交而 。完全由完全由 决定。因为受精卵中的质基因决定。因为受精卵中的质基因 几乎全部几乎全部来自来自 ，从而体现，从而体现 遗传遗传 相同相同 不同不同 母本母本 卵细胞卵细胞 母系母系 P P F F1
7、1 配子配子 绿色绿色 白色白色 绿色绿色 白色白色 白色白色 绿色绿色 DD DD D D Dd Dd dd dd d d 细胞质遗传表现为母系遗传的细胞质遗传表现为母系遗传的主要原因主要原因是是 A A精子细胞质中不含有遗传物质精子细胞质中不含有遗传物质 B B受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞 C C精子细胞中没有线粒体和叶绿体精子细胞中没有线粒体和叶绿体 D D受精卵的遗传物质全部来自于母本受精卵的遗传物质全部来自于母本 在遗传家系图中若出现在遗传家系图中若出现“母病儿女必病母病儿女必病”的情况，则初步判断为细胞质遗传。的情况，则初步判断为细胞质遗传。母系
8、遗传是“女性传女性”吗？母系遗传是“女性传女性”吗？如果以花斑的枝条作为母本，子代除了如果以花斑的枝条作为母本，子代除了 花斑植株花斑植株，还出现，还出现绿色植株和白色植株绿色植株和白色植株，这是否与细胞质遗传的这是否与细胞质遗传的母系遗传母系遗传相违背？相违背？为什么以为什么以绿色枝条绿色枝条或或白色枝条白色枝条作为母作为母本本时，后代不发生性状分离，而以时，后代不发生性状分离，而以花斑枝花斑枝条条作为母本时，后代就发生性状分离？作为母本时，后代就发生性状分离？绿色枝条或白色枝条只能产生绿色枝条或白色枝条只能产生一种一种 卵细胞，所以卵细胞，所以不会发生性状分离不会发生性状分离。P P F1
9、F1 配子配子 绿色绿色 白色白色 绿色绿色 白色白色 白色白色 绿色绿色 绿色枝条或白色枝条能产生绿色枝条或白色枝条能产生几种几种卵细胞？卵细胞？花斑枝条花斑枝条可以产生多少种卵细胞？可以产生多少种卵细胞？各种卵细胞之间有无各种卵细胞之间有无一定的比值一定的比值？花花斑斑枝枝条条 卵原细胞类型卵原细胞类型 卵细胞类型卵细胞类型 后代植株类型后代植株类型 减数减数分裂分裂 减数减数分裂分裂 减数减数分裂分裂 具有两种质体的具有两种质体的卵原细胞进行减卵原细胞进行减数分裂时，质基数分裂时，质基因如何分配？因如何分配？质基因质基因随机地、随机地、不均等不均等地分配地分配 花斑枝条花斑枝条产生产生
10、种种 一定比例的卵细胞一定比例的卵细胞 3 3 没有没有 花花斑斑枝枝条条 卵原细胞类型卵原细胞类型 卵细胞类型卵细胞类型 后代植株类型后代植株类型 减数减数分裂分裂 减数减数分裂分裂 减数减数分裂分裂 受精受精发育发育 受精受精发育发育 绿色植株绿色植株 白色植株白色植株 受精后有受精后有丝分裂产丝分裂产 生三种细生三种细胞，发育胞，发育 花斑植株花斑植株 1 1、什么情况下细胞质遗传会出现性状分离？、什么情况下细胞质遗传会出现性状分离？2 2、细胞质遗传出现的性状分离为什么没有一定的分离比？、细胞质遗传出现的性状分离为什么没有一定的分离比？花斑紫茉莉为什么会有三种枝条？花斑紫茉莉为什么会有
11、三种枝条？受精卵受精卵 不管是减数分裂还是有丝分裂，质基因都是不管是减数分裂还是有丝分裂，质基因都是随机地、不均等地分配到子细胞中去。随机地、不均等地分配到子细胞中去。绿色枝条绿色枝条 白色枝条白色枝条 花斑枝条花斑枝条 花斑紫茉莉一定会有三种枝条？花斑紫茉莉一定会有三种枝条？受精卵受精卵 绿色枝条绿色枝条 白色枝条白色枝条 绿色枝条绿色枝条 白色枝条白色枝条 想想花斑紫茉莉的其他可能类型想想花斑紫茉莉的其他可能类型 疑误辨析：疑误辨析：以以花斑紫茉莉作为母本时，子代除了花斑紫茉莉作为母本时，子代除了花斑花斑 植株植株，还出现，还出现绿色植株绿色植株和和白色植株白色植株，这并，这并 不与细胞质
12、遗传的母系遗传相违背。因为不与细胞质遗传的母系遗传相违背。因为 这种条件下，后代到底表现为何种性状，这种条件下，后代到底表现为何种性状，完全取决于母本产生的卵细胞类型，完全取决于母本产生的卵细胞类型，而与而与 父本没有关系。父本没有关系。归纳总结：归纳总结：1、不管正交、反交，子代都表现为显性性、不管正交、反交，子代都表现为显性性 状，与母本无关。状，与母本无关。一、细胞核遗传一、细胞核遗传 2、若出现性状分离，一定具有一定的分离比、若出现性状分离，一定具有一定的分离比 二、细胞质遗传二、细胞质遗传 1、子代性状因正交或反交而不同（由母本决、子代性状因正交或反交而不同（由母本决定）表现为母系遗
13、传。定）表现为母系遗传。2、若出现性状分离，不会出现一定的分离比、若出现性状分离，不会出现一定的分离比 甲性状和乙性状为细胞质遗传甲性状和乙性状为细胞质遗传。下下列四种组合中能说明这一结论的列四种组合中能说明这一结论的 甲甲乙乙 F1呈甲性状呈甲性状 甲甲乙乙 F1呈乙性状呈乙性状 乙乙甲甲 F1呈甲性状呈甲性状 乙乙甲甲 F1呈乙性状呈乙性状 A、B、C、D、练习练习 植物甲的核基因为植物甲的核基因为AAAA，质基因为，质基因为r r；植物乙的；植物乙的 核基因为核基因为aaaa，质基因为，质基因为R R。若将甲。若将甲(母本母本)乙乙 称为正交，乙称为正交，乙(母本母本)甲称为反交，则甲称
14、为反交，则F F1 1的的 基因型是基因型是 A A正交正交F F1 1为为Aa(r)Aa(r)，反交，反交F F1 1为为Aa(R)Aa(R)B B正交正交F F1 1为为AA(r)AA(r)，反交，反交F F1 1为为aa(R)aa(R)C C正交正交F F1 1为为Aa(R)Aa(R)，反交，反交F F1 1为为Aa(r)Aa(r)D D正交正交F F1 1为为AA(R)AA(R)，反交，反交F F1 1为为aa(r)aa(r)人类神经性肌肉衰弱症是线粒体基因控制的遗传人类神经性肌肉衰弱症是线粒体基因控制的遗传病病，如右图所示的遗传图谱中如右图所示的遗传图谱中，若若1 1号为患者号为患者
15、(一一3 3表现正常表现正常)，图中患此病的个体是图中患此病的个体是 44、55、88 44、55、7 7 55、77、88 44、77、88 A A、B B、C C、D D、人的线粒体基因突变所致疾病的遗传特点是人的线粒体基因突变所致疾病的遗传特点是 A A基因控制基因控制，遵循孟德尔遗传定律遵循孟德尔遗传定律，男性男性 和女性中均可表现和女性中均可表现 B B基因控制基因控制，但不遵循孟德尔遗传定律但不遵循孟德尔遗传定律，男性和女性中均可表现男性和女性中均可表现 C C突变的基因属于细胞质遗传突变的基因属于细胞质遗传，不遵循孟德尔不遵循孟德尔 遗传定律遗传定律，只在女性中表现只在女性中表现
16、 D D突变的基因属于细胞质遗传突变的基因属于细胞质遗传，后代一定不后代一定不 出现性状分离出现性状分离 将具有条斑病叶水稻的花粉授在正常叶水稻将具有条斑病叶水稻的花粉授在正常叶水稻 的柱头上，得到的子代水稻全部为正常叶，的柱头上，得到的子代水稻全部为正常叶，倘若将正常叶水稻的花粉授到条斑叶水稻的倘若将正常叶水稻的花粉授到条斑叶水稻的 柱头上，得到的子代水稻全部为条斑叶，控柱头上，得到的子代水稻全部为条斑叶，控 制这一性状的基因最可能是在制这一性状的基因最可能是在 A A某一对同源染色体上某一对同源染色体上 B B水稻细胞的线粒体上水稻细胞的线粒体上 C C水稻细胞的叶绿体上水稻细胞的叶绿体上 D D水稻细胞的核糖体上水稻细胞的核糖体上 有关细胞质和和细胞核遗传的叙述，正确的是有关细胞质和和细胞核遗传的叙述，正确的是（多选）（多选）A A、细胞质遗传中细胞质遗传中，两亲本杂交的后代也可能会两亲本杂交的后代也可能会出现性状分离出现性状分离 B B、红绿色盲遗传不表现为孟德尔遗传的分离比红绿色盲遗传不表现为孟德尔遗传的分离比，属于细胞质遗传属于细胞质遗传 C C、遗传物质分别是、遗传物质分
