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生物技术教研室 精细胞与卵细胞 第13章 细胞质和遗传 Cytoplasm and Heredity 母性影响 细胞质遗传的概念 叶绿体遗传 线粒体遗传 草履虫放毒遗传 母性影响 右旋 左旋 真核生物的细胞质中的遗传物质主要存在于 线粒体，质体，中心体等细胞器中。 在原核生物和某些真核生物的细胞质中，除了 细胞器之外，还有另一类称为附加体和共生体的 细胞质颗粒中也存在遗传物质。 细胞质基因组：通常把所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质称为细胞质基因组。 细胞质遗传：把细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细胞质遗传。也称为非孟德尔遗传，核外遗传。 不同点 细胞质性状的遗传表型是稳定的，受细胞质基因控制。 母性影响的性状受细胞核基因控制，是因为核基因的产物在卵细胞中积累造成的，有持久性的，也有短暂的。 紫茉莉花斑性状的遗传 生长缓慢的突变型在幼嫩培养阶段不含细胞色素c氧化酶 线粒体结构不正常 细胞色素c氧化酶的产生与线粒体直接联系 有关生长缓慢的基因存在于线粒体之中。 正交： 突变型原子囊果 × 野生型分生孢子 （缓慢生长型） （生长速度正常） ↓ 突变型 反交 ： 野生原子囊果 × 突变型分生孢子 ↓ 野生型 线粒体和叶绿体遗传的分子基础 线粒体(或叶绿体)DNA多为闭合环状结构,分子量低 能自主复制、转录和翻译 线粒体(或叶绿体)性状同时受核DNA和自身DNA控制，在遗传上有半自主性 草履虫的放毒遗传 草履虫模式图 放毒型：体内有卡巴粒，核内有K基因，能产生草履虫素 敏感型：体内无卡巴粒，核内有k基因，不能释放草履虫素 细胞质遗传的特点 1、正交和反交的表现不同； 2、杂交后代的表型分离不符合Mendel比例； 3、通过连续回交，能把母体的核基因全部置换掉，母体的细胞质基因及其控制的性状不消失； 4、共生体基因可通过类似病毒感染的方式传递； 5、通过卵细胞传递给后代。 原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。 原因：在减数分裂时，细胞质中的遗传物质是随机地、不均等地分配到子细胞中。 欧洲麦粉蛾色素的遗传 欧洲麦粉蛾野生型幼虫的皮中含有色素，成虫复眼为深褐色。这种色素是由犬尿氨酸所形成的，由显性基因（A）控制。 在麦粉蛾中， 复眼红色 皮肤无色 突变型（a） 复眼深褐色 皮肤有色 野生型（A） 成虫 幼虫 野生型个体体内有犬尿素，突变型的缺乏犬尿素。犬尿素的形成受一对基因（A和a）控制。 有色个体 无色个体 基因A使幼虫着色，卵母细胞中有A基因存在，细胞质中含有A基因产物——色素。 这种影响是暂时的：缺少A基因，不能合成色素，随着个体的发育，色素消耗，成虫时为红色。 有色 无色 有色 有色 短暂的母性影响--欧洲麦粉蛾色素的遗传 持久的母性影响---锥实螺外壳的旋转方向 锥实螺 Limnaea peregra 持久的母性影响---锥实螺外壳的旋转方向 根据研究锥实螺的外壳旋转方向，是由一对基因差别决定的，右旋(D)对左旋(d)为显性。 锥实螺外壳旋转方向是由受精卵第一次和第二次分裂时纺锤体分裂方向所决定的。受精卵纺锤体向中线的右侧分裂时为右旋，向中线的左侧分裂时为左旋。 母性影响又称为母性效应(maternal effect)，是指子代某一性状的表现由母体的核基因型或积累在卵子中的核基因产物所决定，而不受本身基因型的支配，从而导致子代表型与母本表型相同的现象。 母性影响本质原因 就是母本核基因的产物(mRNA或蛋白质)经雌配子传递给受精卵，进而决定了早期胚胎阶段形成的子代性状。 狭义 Domestic Canary In bird Drosophila In fruit fly 环境性母性效应 Environmental maternal effects 胎生蜥蜴（Lacerta vivipara） 遗传物质 核基因组 染色体 基因（核DNA） 细胞质基因组 细胞器基因组 非细胞器基因组 叶绿体基因组 线粒体基因组 中心粒基因组 膜体系基因组 质粒基因组 共生体基因组 母性影响与细胞质遗传的差别 叶绿体遗传 紫茉莉花斑叶色遗传 花斑紫茉莉 卵原细胞类型 卵细胞类 后代植株类型 减数分裂 减数分裂 减数分裂 绿色植株 白色植株 花斑植株 受精后有丝分裂产 生三种细胞，发育 线粒体遗传——链孢霉缓慢生长突变型的遗