遺傳學(xué)細胞質(zhì)遺傳

1、 細胞質(zhì)遺傳細胞質(zhì)遺傳：由細胞質(zhì)基因所決定的：由細胞質(zhì)基因所決定的 遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律。也稱為非孟德爾遺遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律。也稱為非孟德爾遺 傳，核外遺傳。傳，核外遺傳。 染色體基因組染色體基因組 基因基因 線粒體基因組線粒體基因組 動?；蚪M動粒基因組 中心?；蚪M中心?；蚪M 遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì) 細胞共生體基因組細胞共生體基因組 細菌質(zhì)粒基因組細菌質(zhì)?；蚪M 非細胞器基因組非細胞器基因組 細胞器基因組細胞器基因組 細胞細胞 質(zhì)基質(zhì)基 因組因組 葉綠體基因組葉綠體基因組 膜體系基因組膜體系基因組 真核生物細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要存在于線粒體、真核生物細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要存在于線粒體、 質(zhì)體、中

2、心體等細胞器中質(zhì)體、中心體等細胞器中。原核生物的細胞質(zhì)中，還原核生物的細胞質(zhì)中，還 有另一類稱為附加體和共生體的細胞質(zhì)顆粒中也存在有另一類稱為附加體和共生體的細胞質(zhì)顆粒中也存在 遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)。 二、細胞質(zhì)遺傳的特點二、細胞質(zhì)遺傳的特點 、正交和反交的遺傳表現(xiàn)不同、正交和反交的遺傳表現(xiàn)不同 由細胞質(zhì)基因控制的性狀，只能由由細胞質(zhì)基因控制的性狀，只能由 母本傳遞給子代，而父本不能。母本傳遞給子代，而父本不能。 P P 正交正交 反交反交 、通過連續(xù)的回交能把母本的核基因、通過連續(xù)的回交能把母本的核基因 全部置換掉，但母本的細胞質(zhì)基因及其控全部置換掉，但母本的細胞質(zhì)基因及其控 制的性狀仍不消失。

3、制的性狀仍不消失。 、遺傳方式是非孟德爾式的遺傳方式是非孟德爾式的。 、由附加體或共生體決定的性狀，其表現(xiàn)由附加體或共生體決定的性狀，其表現(xiàn) 往往類似病毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)或感染。往往類似病毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)或感染。 第二節(jié)第二節(jié) 母性影響母性影響 母性影響母性影響：正交和反交的結(jié)果不一樣，子：正交和反交的結(jié)果不一樣，子 代的表型受到母親基因型的影響而和母親的表代的表型受到母親基因型的影響而和母親的表 型一致的現(xiàn)象。型一致的現(xiàn)象。 短暫的，影響幼齡短暫的，影響幼齡 持久的，影響持久的，影響終生終生 母性遺傳母性遺傳 母性影響母性影響 （一）短暫的母性影響（一）短暫的母性影響 麥粉蛾幼蟲膚色和成蟲復(fù)眼色的遺傳。由一麥

4、粉蛾幼蟲膚色和成蟲復(fù)眼色的遺傳。由一 對基因控制，決定著犬尿素的物質(zhì)合成。對基因控制，決定著犬尿素的物質(zhì)合成。 野生型野生型 AA AA 幼蟲皮膚有色，復(fù)眼深褐色幼蟲皮膚有色，復(fù)眼深褐色 突變型突變型 aa aa 無色無色 紅色紅色 測交測交 Aa aa Aa aa 幼蟲：有色幼蟲：有色 無色無色 有色有色 無色無色 成蟲：褐眼成蟲：褐眼 紅眼紅眼 褐眼褐眼 紅眼紅眼 Ft 1/2Aa 1/2aa 1 /2Aa 1/2aa 幼蟲：有色幼蟲：有色 無色無色 有色有色 有色有色 成蟲：褐眼成蟲：褐眼 紅眼紅眼 褐眼褐眼 紅眼紅眼 麥粉蛾色素的遺傳麥粉蛾色素的遺傳 解釋：解釋： 精子是不帶細胞質(zhì)的，

5、而卵里含有大量的細胞精子是不帶細胞質(zhì)的，而卵里含有大量的細胞 質(zhì)，當(dāng)質(zhì)，當(dāng)AaAa母蛾形成卵子時，不論母蛾形成卵子時，不論A A或或a a卵，細胞卵，細胞 質(zhì)中都容納了足量的犬尿素，所以它們的后代質(zhì)中都容納了足量的犬尿素，所以它們的后代 中，中，aaaa幼蟲皮膚也是有色的，不過這種母性影幼蟲皮膚也是有色的，不過這種母性影 響是暫時的，因為缺乏響是暫時的，因為缺乏A A基因，不能制造色素，基因，不能制造色素， 到成蟲時復(fù)眼已成為紅色了。到成蟲時復(fù)眼已成為紅色了。 例例： 椎實螺外殼椎實螺外殼 的旋轉(zhuǎn)方向受母親基的旋轉(zhuǎn)方向受母親基 因型控制，終生不變。因型控制，終生不變。 它受一對等位基因控它受一

6、對等位基因控 制，右旋制，右旋(D)(D)對左旋對左旋(d)(d) 為顯為顯性。性。 （二）持久的母性影響（二）持久的母性影響 椎實螺正反交椎實螺正反交，F(xiàn)1旋轉(zhuǎn)方向都與各自母本相似，即右旋轉(zhuǎn)方向都與各自母本相似，即右 旋或左旋，旋或左旋，F(xiàn)2卻都為右旋，卻都為右旋，F(xiàn)3才出現(xiàn)右旋和左旋的分才出現(xiàn)右旋和左旋的分 離。離。 P P DDDD dd dd dd dd DD DD 右旋右旋 左旋左旋 左旋左旋 右旋右旋 F F1 1 Dd Dd Dd Dd 右旋右旋 左旋左旋 F F2 2 1DD 1DD ：2Dd 2Dd ：1dd 1DD 1dd 1DD ：2Dd 2Dd ：1dd 1dd 右旋右

7、旋 右旋右旋 右旋右旋 右旋右旋 右旋右旋 右旋右旋 F F3 3 1DD 1DD DD 1Dd DD 1Dd dddd 1dd 1dd 1DD 1DD DD 1Dd DD 1Dd dddd 1dd 1dd 右旋右旋 左旋左旋 右旋右旋 左旋左旋 椎實螺的這種遺傳方式表明：其子代椎實螺的這種遺傳方式表明：其子代 的表型決定于母親的基因型。的表型決定于母親的基因型。母親為母親為DD 或或Dd，則不管子代是何基因型其表型皆，則不管子代是何基因型其表型皆 為右旋；母親是為右旋；母親是dd，則子代表型為左旋。，則子代表型為左旋。 也就是說，母親基因型的效應(yīng)要延遲一代、也就是說，母親基因型的效應(yīng)要延遲一

8、代、 即在下一代才能表現(xiàn)出來。即在下一代才能表現(xiàn)出來。 原因原因：螺類的受精卵是螺旋式卵裂，成體外殼的旋向早就：螺類的受精卵是螺旋式卵裂，成體外殼的旋向早就 決定于最初兩次卵裂中紡錘體的方向，而這紡錘體的方向決定決定于最初兩次卵裂中紡錘體的方向，而這紡錘體的方向決定 于卵細胞的特性，歸根結(jié)底決定于母體染色體上的基因。子代于卵細胞的特性，歸根結(jié)底決定于母體染色體上的基因。子代 的基因型不能對之再作更改，而只能對其產(chǎn)生的卵細胞發(fā)生作的基因型不能對之再作更改，而只能對其產(chǎn)生的卵細胞發(fā)生作 用，因而決定下一代的表型。用，因而決定下一代的表型。由于控制椎實螺外殼旋向的基因由于控制椎實螺外殼旋向的基因 存

9、在于核內(nèi)染色體上，故遺傳行為符合三大規(guī)律，它不屬于細存在于核內(nèi)染色體上，故遺傳行為符合三大規(guī)律，它不屬于細 胞質(zhì)遺傳。胞質(zhì)遺傳。 第一次卵裂時第一次卵裂時第二次卵裂時第二次卵裂時 14 母性母性影響（又稱：前定作用、延遲遺傳）：影響（又稱：前定作用、延遲遺傳）： 由受精前母體卵細胞基因型由受精前母體卵細胞基因型決定決定子代性狀表現(xiàn)的子代性狀表現(xiàn)的 影響。影響。 第三節(jié)第三節(jié) 葉綠體遺傳葉綠體遺傳 葉綠體是綠色植物葉肉細胞中進行光合作用的細葉綠體是綠色植物葉肉細胞中進行光合作用的細 胞器。在光學(xué)顯微鏡下可看到它一般呈扁平的橢球形胞器。在光學(xué)顯微鏡下可看到它一般呈扁平的橢球形 或球形。在電子顯微鏡

10、下，可以看到葉綠體的外面有或球形。在電子顯微鏡下，可以看到葉綠體的外面有 雙層膜，葉綠體的內(nèi)部含有幾個到幾十個基粒。基粒雙層膜，葉綠體的內(nèi)部含有幾個到幾十個基粒。基粒 與基粒與基粒之間充滿著基質(zhì)。葉綠體之間充滿著基質(zhì)。葉綠體 的每個基粒都是由一個個囊狀的的每個基粒都是由一個個囊狀的 結(jié)構(gòu)堆疊而成的，在囊狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)堆疊而成的，在囊狀結(jié)構(gòu)的 薄膜上，有進行光合作用的色素，薄膜上，有進行光合作用的色素， 在葉綠體的基粒上和基質(zhì)中含有在葉綠體的基粒上和基質(zhì)中含有 許多進行光合作用所必需的酶。許多進行光合作用所必需的酶。 基質(zhì)中還含有少量的基質(zhì)中還含有少量的DNA。 一、葉綠體一、葉綠體遺傳遺傳的表現(xiàn)

11、的表現(xiàn) 柯倫斯曾發(fā)現(xiàn)紫茉莉中柯倫斯曾發(fā)現(xiàn)紫茉莉中 有一種花斑植株，著生綠有一種花斑植株，著生綠 色、白色和花斑三種枝條。色、白色和花斑三種枝條。 他分別以這種枝條上的花他分別以這種枝條上的花 作母本，用三種枝條上的作母本，用三種枝條上的 花粉分別授給上述每個作花粉分別授給上述每個作 為母本的花。雜交后代表為母本的花。雜交后代表 現(xiàn)如下：現(xiàn)如下： 1.1.紫茉莉花斑性狀遺傳紫茉莉花斑性狀遺傳 紫茉莉花斑性狀的遺傳紫茉莉花斑性狀的遺傳 接受花粉的枝條接受花粉的枝條 提供花粉的枝條提供花粉的枝條 雜種植株的表現(xiàn)雜種植株的表現(xiàn) 白白 色色 白白 色色 綠綠 色色 白白 色色 花花 斑斑 白白 色色 綠

12、綠 色色 綠綠 色色 綠綠 色色 花花 斑斑 白白 色色 花花 斑斑 綠綠 色色 白色、綠色、花斑白色、綠色、花斑 花花 斑斑 細胞細胞正常正常 質(zhì)體質(zhì)體和白和白 色色質(zhì)體質(zhì)體 細細 胞胞 正常質(zhì)體正常質(zhì)體 白色白色質(zhì)體質(zhì)體 正常質(zhì)體正常質(zhì)體和白和白 色色質(zhì)體質(zhì)體 隨機分配隨機分配 綠色綠色 白色白色 花斑花斑 花斑枝條：花斑枝條： 綠細胞綠細胞中只含有正常的綠色質(zhì)體中只含有正常的綠色質(zhì)體(葉綠體葉綠體)； 白細胞白細胞中只含無葉綠體的白色質(zhì)體中只含無葉綠體的白色質(zhì)體(白色體白色體)； 綠白組織交界區(qū)域綠白組織交界區(qū)域：某些細胞內(nèi)即有葉綠體、又有：某些細胞內(nèi)即有葉綠體、又有 白色體。白色體。

13、子代的葉綠體類型決定于種子產(chǎn)生于哪一種枝條，子代的葉綠體類型決定于種子產(chǎn)生于哪一種枝條， 而與花粉來自于哪一種枝條無關(guān)。而與花粉來自于哪一種枝條無關(guān)。 紫茉莉的花斑現(xiàn)象是紫茉莉的花斑現(xiàn)象是葉綠體的前體葉綠體的前體（質(zhì)體）變異（質(zhì)體）變異 而引起的。而引起的。 原因：原因： 20 2. 玉米條紋葉的遺傳：玉米條紋葉的遺傳： 胞質(zhì)基因遺傳的獨立性是胞質(zhì)基因遺傳的獨立性是 相對的，有些性狀的變異是由相對的，有些性狀的變異是由 質(zhì)核基因共同作用質(zhì)核基因共同作用下發(fā)生的。下發(fā)生的。 玉米細胞核內(nèi)第玉米細胞核內(nèi)第7 7染色體染色體 上有一個控制上有一個控制白色條紋白色條紋的的 基因基因ij，純合，純合ij

14、 ij株葉片表現(xiàn)為株葉片表現(xiàn)為 白色和綠色相間白色和綠色相間的條紋。的條紋。 3 1表明綠色和非綠色為一對基因的差別。這個由隱性表明綠色和非綠色為一對基因的差別。這個由隱性核基因核基因 所造成的質(zhì)體變異具有所造成的質(zhì)體變異具有不可逆不可逆的性質(zhì)，的性質(zhì)，質(zhì)體變異一經(jīng)發(fā)生，便質(zhì)體變異一經(jīng)發(fā)生，便 能以細胞質(zhì)遺傳的方式而穩(wěn)定傳遞；核基因也影響細胞質(zhì)的某能以細胞質(zhì)遺傳的方式而穩(wěn)定傳遞；核基因也影響細胞質(zhì)的某 些性狀。些性狀。 22 P綠色綠色條紋條紋 IjIjijij F1 全部綠色 全部綠色(Ijij) F2 綠色綠色(IjIj)綠色綠色(Ijij)條紋條紋(ijij) 3 1（純合時純合時ij核

15、基因使胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)體突變核基因使胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)體突變） 3 1表明綠色和非綠色為一對基因的差別。表明綠色和非綠色為一對基因的差別。 這個由隱性這個由隱性核基因核基因所造成的質(zhì)體變異具有所造成的質(zhì)體變異具有不可逆不可逆的性質(zhì)，的性質(zhì)， 質(zhì)體變異一經(jīng)發(fā)生，便能以細胞質(zhì)遺傳的方式而穩(wěn)定傳遞。質(zhì)體變異一經(jīng)發(fā)生，便能以細胞質(zhì)遺傳的方式而穩(wěn)定傳遞。 正交試驗：正交試驗： 23 P條紋條紋綠色綠色 ijijIjIj F1 綠色 綠色白化白化條紋條紋 IjijIjijIjij 反交試驗：反交試驗： 條紋 條紋綠色綠色 IjijIjIj 連續(xù)回交連續(xù)回交 綠色條紋白化綠色條紋白化綠色條紋白化綠色條紋白化 IjIjIjIj

16、IjIjIjijIjijIjij （綠色、條紋、白化三類植株無比例）綠色、條紋、白化三類植株無比例） 連續(xù)回交連續(xù)回交（輪回親本為綠株），當(dāng)輪回親本為綠株），當(dāng)ij基因被取代后，仍然基因被取代后，仍然 未發(fā)現(xiàn)父本對這一性狀產(chǎn)生影響。未發(fā)現(xiàn)父本對這一性狀產(chǎn)生影響。 二、二、葉綠體遺傳的分子基礎(chǔ)葉綠體遺傳的分子基礎(chǔ) 研究表明，葉綠體研究表明，葉綠體DNA(ctDNA)DNA(ctDNA)是共價閉合是共價閉合 ( (雙鏈環(huán)狀雙鏈環(huán)狀) )的的DNADNA分子，它與細菌分子，它與細菌DNADNA相似，是相似，是 裸露的裸露的DNADNA。每一個葉綠體內(nèi)的。每一個葉綠體內(nèi)的ctDNActDNA分子數(shù)，分

17、子數(shù)， 在高等植物中為在高等植物中為30306060拷貝，某些藻類可能拷貝，某些藻類可能100100 拷貝?？截悺?玉米葉綠體玉米葉綠體DNA 25 、葉綠體、葉綠體DNA的分子特點的分子特點: .ct DNA與細菌與細菌DNA相似，相似， 裸露的裸露的DNA； .閉合雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)；閉合雙鏈環(huán)狀結(jié)構(gòu)； .多拷貝：多拷貝： 高等植物高等植物每個葉綠體中每個葉綠體中 有有3060個個DNA，整個細胞約有幾千個，整個細胞約有幾千個DNA分子；分子； 藻類藻類中，葉綠體中有幾十至上百個中，葉綠體中有幾十至上百個DNA分子，整個分子，整個 細胞中約有上千個細胞中約有上千個DNA分子。分子。 .單細胞藻類

18、單細胞藻類中中GC含量較核含量較核DNA小，小，高等植物高等植物差異不明顯；差異不明顯； 二、葉綠體（二、葉綠體（chloroplast）遺傳）遺傳的分子基礎(chǔ)的分子基礎(chǔ) 26 . 一般藻類 一般藻類ctDNA的的浮力密度浮力密度輕于核輕于核DNA，而高等植物，而高等植物 兩者的差異較小。 兩者的差異較小。 27 、葉綠體基因組的構(gòu)成：、葉綠體基因組的構(gòu)成： 1、低等植物的葉綠體基因組：、低等植物的葉綠體基因組： . ct DNA僅能編碼僅能編碼葉綠體本身結(jié)構(gòu)和組成的葉綠體本身結(jié)構(gòu)和組成的一部分物質(zhì)一部分物質(zhì)； 如各種如各種RNA、核糖體（、核糖體（70S）蛋白質(zhì)、光合作用膜蛋白）蛋白質(zhì)、光合作

19、用膜蛋白 和和RuBp羧化酶羧化酶 8個大亞基。個大亞基。 . 特性：特性：與抗藥性、溫度敏感性和某些營養(yǎng)缺陷有關(guān)。與抗藥性、溫度敏感性和某些營養(yǎng)缺陷有關(guān)。 圖圖衣藻衣藻（Chlamydomonas reinhardi）的）的葉綠體葉綠體基因組基因組 a.ct DNA物理圖 物理圖：由不同限制性內(nèi)切酶（：由不同限制性內(nèi)切酶（EcoRI、BamHI和和Bgl II）處理所得的）處理所得的ct DNA 物理圖，用三個同心圓環(huán)表示。物理圖，用三個同心圓環(huán)表示。 b.ct DNA遺傳學(xué)圖 遺傳學(xué)圖：標記了一些抗生素抗性位點和標記基因：標記了一些抗生素抗性位點和標記基因：ap.DNA分子在葉綠體膜分子在

20、葉綠體膜 上的附著點；上的附著點；ac2、ac1. 醋酸缺陷型； 醋酸缺陷型；sm2、sm3. 鏈霉素抗性； 鏈霉素抗性；spc. 螺旋霉素抗性等。 螺旋霉素抗性等。 .多數(shù)高等植物的多數(shù)高等植物的ct DNA大約為大約為150kbp： 煙草煙草ct DNA為為155844bp、水稻、水稻ct DNA為為134525bp。 . ctDNA能編碼能編碼126個蛋白質(zhì)個蛋白質(zhì)：12%序列是專為葉綠體的序列是專為葉綠體的 組成進行編碼；組成進行編碼； . 葉綠體的半自主性：葉綠體的半自主性：有一套完整的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯有一套完整的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯 系統(tǒng)，但又與核基因組緊密聯(lián)系。系統(tǒng)，但又與核基因組緊

21、密聯(lián)系。 如葉綠體中如葉綠體中RuBp羧化酶的生物合成羧化酶的生物合成 8個大亞基個大亞基（由（由 葉綠體基因組編碼）葉綠體基因組編碼） 8個小亞基個小亞基（由核基因組編碼）。（由核基因組編碼）。 2. 高等植物的葉綠體基因組：高等植物的葉綠體基因組： 30 玉米玉米和和菠菜菠菜的葉綠體基因組圖的葉綠體基因組圖 玉米葉綠體玉米葉綠體DNA 31 、葉綠體內(nèi)遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)、葉綠體內(nèi)遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng): 1. ctDNA與核與核DNA復(fù)制相互獨立，但都是復(fù)制相互獨立，但都是半保留復(fù)制半保留復(fù)制方式；方式； 2. 葉綠體核糖體為葉綠體核糖體為70S、而細胞質(zhì)中核糖體為、而

22、細胞質(zhì)中核糖體為80S； 3. 葉綠體中核糖體的葉綠體中核糖體的rRNA堿基成分堿基成分與細胞質(zhì)和原核生物與細胞質(zhì)和原核生物 中中rRNA不同；不同； 4. 葉綠體中蛋白質(zhì)合成需要的葉綠體中蛋白質(zhì)合成需要的20種氨基酸載體種氨基酸載體tRNA分別分別 由核由核DNA和和ct DNA共同編碼共同編碼。 其中脯氨酸、賴氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨其中脯氨酸、賴氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨 酸為酸為核核DNA所編碼所編碼，其余，其余10多種氨基酸為多種氨基酸為ctDNA所編碼所編碼。 兩種接合型均可產(chǎn)生兩種接合型均可產(chǎn)生 原子囊果（卵細胞）和分原子囊果（卵細胞）和分 生孢子（精細胞）。生孢子（精

23、細胞）。 一、線粒體遺傳的表現(xiàn)：一、線粒體遺傳的表現(xiàn)： 、紅色面包霉緩慢生長突變紅色面包霉緩慢生長突變 型的遺傳：型的遺傳： 第四節(jié)第四節(jié) 線粒體線粒體(mitochondrion)遺傳遺傳 33 . 緩慢生長突變型：緩慢生長突變型：在正常繁殖條件下能穩(wěn)定地遺傳下去，在正常繁殖條件下能穩(wěn)定地遺傳下去， 經(jīng)過多次接種移植、其遺傳方式和表現(xiàn)型都不會改變。經(jīng)過多次接種移植、其遺傳方式和表現(xiàn)型都不會改變。 . 試驗：試驗： 緩慢生長特性只緩慢生長特性只 能在能在通過母本傳遞給通過母本傳遞給 后代后代。 34 . .分析：分析： 緩慢生長突變型在幼嫩培養(yǎng)階段時緩慢生長突變型在幼嫩培養(yǎng)階段時無無細胞色素氧

24、化酶細胞色素氧化酶， 酶是正常代謝所必需的。酶是正常代謝所必需的。 由于由于細胞色素氧化酶的產(chǎn)生與線粒體有關(guān)細胞色素氧化酶的產(chǎn)生與線粒體有關(guān)，且觀察到，且觀察到 緩慢生長突變型中的線粒體結(jié)構(gòu)不正常。緩慢生長突變型中的線粒體結(jié)構(gòu)不正常。 有關(guān)基因存在于線粒體之中，由有關(guān)基因存在于線粒體之中，由母本傳遞母本傳遞。 35 小菌落酵母細胞小菌落酵母細胞缺少缺少 細胞色素細胞色素 a和和 b、細胞色素、細胞色素 氧化酶氧化酶不能有氧呼吸不能有氧呼吸 不能有效利用有機物不能有效利用有機物 產(chǎn)產(chǎn) 生小菌落。生小菌落。 、酵母小菌落的遺傳：、酵母小菌落的遺傳： 36 二、線粒體的分子遺傳：二、線粒體的分子遺傳

25、： 、線粒體、線粒體DNA分子特點：分子特點： mtDNA（如人類的線粒體如人類的線粒體） 與核與核DNA的區(qū)別：的區(qū)別： . mt DNA無重復(fù)序列無重復(fù)序列； . mt DNA 的的浮力密度浮力密度比較比較低低； . mt DNA的的G、C含量含量比比A、T 少少，如酵母，如酵母mtDNA的的GC含量含量 為為21%； . mt DNA兩條兩條單鏈的密度單鏈的密度不同，不同， 分別為重鏈（分別為重鏈（H）和輕鏈（）和輕鏈（L）；）； . mt DNA非常小非常小，僅為核，僅為核DNA 十萬分之一。十萬分之一。 37 線粒體數(shù)目及線粒體數(shù)目及mt DNA大小：大?。?幾幾種種生生物物的的 m

26、t DNA 生生物物種種類類 每每細細胞胞中中 線線粒粒體體數(shù)數(shù) mt DNA 大大小小 (kb) mt DNA 與與 核核 DNA 比比值值 酵酵母母 22 84 0.18 鼠鼠（L 細細胞胞） 500 16.2 0.002 人人（Hela 細細胞胞） 800 16.6 0.01 38 、線粒體基因組的構(gòu)成：、線粒體基因組的構(gòu)成： 1981年年Kanderson最早測出人的最早測出人的mt DNA全序列為全序列為16569bp。 人、鼠、牛的人、鼠、牛的mtDAN全序列中測出全序列中測出： 2個個rRNA基因、基因、22個個tRNA 基因、基因、13個蛋白質(zhì)基因等。個蛋白質(zhì)基因等。 人、鼠和

27、牛人、鼠和牛的的mtDNA分別有分別有 16569bp、16275bp和和16338bp。 22個個tRNA基因的位置用各個基因的位置用各個 tRNA接受的氨基酸接受的氨基酸示于圓環(huán)外示于圓環(huán)外。 12S 及及16S rRNA 基因和基因和13個個 開放閱讀框架位置用相應(yīng)符號表開放閱讀框架位置用相應(yīng)符號表 示在示在圓環(huán)內(nèi)圓環(huán)內(nèi)。 URF：尚未確定開放閱讀框架。尚未確定開放閱讀框架。 OH和和OL示兩條互補鏈復(fù)制起始點。示兩條互補鏈復(fù)制起始點。 線粒體基因組圖線粒體基因組圖 39 1984年，年，Lonsdale測出測出玉米玉米mt DNA： 含有含有570kbp； 并存在多個重復(fù)序列（主要有并

28、存在多個重復(fù)序列（主要有6種）；種）； rRNA基因、基因、tRNA基因和細胞色素基因和細胞色素C 氧化酶基因均已氧化酶基因均已 定位。定位。 玉米葉綠體玉米葉綠體DNA 40 、線粒體遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)：、線粒體遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯系統(tǒng)： . .復(fù)制方式為半保留復(fù)制，由線粒體復(fù)制方式為半保留復(fù)制，由線粒體DNA聚合酶完成。聚合酶完成。 41 . .有自身的核糖體，且不同的生物差異大：有自身的核糖體，且不同的生物差異大： 人人的的Hela細胞細胞線粒體核糖體線粒體核糖體為為60S，由，由45S和和35S兩個亞基兩個亞基 組成，而組成，而細胞質(zhì)核糖體細胞質(zhì)核糖體為為74S。 .

29、 .線粒體的密碼子與核基因線粒體的密碼子與核基因 密碼子有差異：密碼子有差異： 紅色氨基酸密碼子紅色氨基酸密碼子為為 人類線粒體與核基因不同人類線粒體與核基因不同 的密碼子的密碼子（右圖）（右圖），其中其中 有有22種種tRNA基因，細胞質(zhì)基因，細胞質(zhì) 中則有中則有32種種tRNA基因?；颉?42 . .半自主性的細胞器：半自主性的細胞器： 線粒體內(nèi)線粒體內(nèi)100多種蛋白質(zhì)中，多種蛋白質(zhì)中，約有約有10種是線粒體本身種是線粒體本身 合成合成的，包括細胞色素氧化酶亞基、的，包括細胞色素氧化酶亞基、4種種ATP酶亞基和酶亞基和1種種 細胞色素細胞色素b亞基。亞基。 線粒體的蛋白是由線粒體本身和核

30、基因共同編碼的，線粒體的蛋白是由線粒體本身和核基因共同編碼的， 是一種半自主性的細胞器。是一種半自主性的細胞器。 一、共生體的遺傳：一、共生體的遺傳： 、共生體（共生體（symbionts）：）： 不是細胞生存所必需的組成部分，僅不是細胞生存所必需的組成部分，僅以某種共生的以某種共生的 形式形式存在于細胞之中。存在于細胞之中。 能夠自我能夠自我復(fù)制復(fù)制，或者在核基因組作用下進行復(fù)制；，或者在核基因組作用下進行復(fù)制； 對寄主表現(xiàn)產(chǎn)生影響對寄主表現(xiàn)產(chǎn)生影響，類似細胞質(zhì)遺傳的效應(yīng)。，類似細胞質(zhì)遺傳的效應(yīng)。 第五節(jié)第五節(jié) 共生體和質(zhì)粒決定的染色體共生體和質(zhì)粒決定的染色體 外遺傳外遺傳 44 1. 結(jié)構(gòu)

31、：結(jié)構(gòu)： 草履蟲（草履蟲（Paramecium aurelia）是一種常見）是一種常見 的原生動物，種類很多。的原生動物，種類很多。 大核大核（1個），是多倍體，主要負責(zé)營養(yǎng)；個），是多倍體，主要負責(zé)營養(yǎng)； 小核小核（12個），是二倍體、主要負責(zé)遺傳。個），是二倍體、主要負責(zé)遺傳。 2. 繁殖：繁殖： . 無性生殖：無性生殖： 一個個體經(jīng)有絲分裂成兩個個體。一個個體經(jīng)有絲分裂成兩個個體。 、草履蟲放毒型的遺傳、草履蟲放毒型的遺傳: : 草履蟲接合生殖過程草履蟲接合生殖過程 . 有性生殖：有性生殖： AA和和aa二倍體接合；二倍體接合； 大核開始解體大核開始解體，小核，小核 經(jīng)減數(shù)分裂經(jīng)減數(shù)分裂

32、8個小核；個小核； 每一個體中有每一個體中有7個小核個小核 解體，留下解體，留下1個小核，再個小核，再 經(jīng)一次分裂。經(jīng)一次分裂。 兩個體互換兩個體互換1個小核，個小核， 并與未交換小核合并；并與未交換小核合并； 小核合并小核合并二倍體二倍體， 基因型為基因型為Aa； 大核已完全解體，小核又經(jīng)兩次有絲分裂大核已完全解體，小核又經(jīng)兩次有絲分裂兩個個體分開兩個個體分開接合完成；接合完成； 每一個體中的兩個小核發(fā)育成兩大核；每一個體中的兩個小核發(fā)育成兩大核； 小核再經(jīng)一次有絲分裂，兩個親本各自進行分裂。小核再經(jīng)一次有絲分裂，兩個親本各自進行分裂。 . 有性生殖：有性生殖： （接合生殖）（接合生殖） .

33、 自體受精（自體受精（autogamy）產(chǎn)生基因分離和純合：）產(chǎn)生基因分離和純合： a、b.兩個小核分別進行減數(shù)分裂，形成兩個小核分別進行減數(shù)分裂，形成8個小核，其中個小核，其中7個解體，個解體， 僅留僅留1個小核；個小核； c.小核經(jīng)一次有絲分裂而成為小核經(jīng)一次有絲分裂而成為2個小核；個小核； d.兩個小核融合成為一個二倍體小核；兩個小核融合成為一個二倍體小核； e.小核經(jīng)小核經(jīng)2次有絲分裂形成次有絲分裂形成4個二倍體小核；個二倍體小核； f.2個小核發(fā)育成個小核發(fā)育成2個大核；個大核； g.1個細胞分裂成個細胞分裂成2個，各含個，各含2個二倍體體小核。個二倍體體小核。 48 放毒型：放毒型

34、：有有K基因基因和和卡巴粒卡巴粒 （Kappa，直徑直徑0.20.8 m），）， 才能穩(wěn)定分泌出一種毒素（草履才能穩(wěn)定分泌出一種毒素（草履 蟲素）。蟲素）。 敏感型：敏感型：有有K或或k基因，而基因，而 無卡巴粒，則不產(chǎn)生草履蟲素。無卡巴粒，則不產(chǎn)生草履蟲素。 Kappa粒位于細胞質(zhì)內(nèi)（呈粒位于細胞質(zhì)內(nèi)（呈 游離狀態(tài)），游離狀態(tài)），K位于核內(nèi)。位于核內(nèi)。 草履蟲素能殺死其它無毒的草履蟲素能殺死其它無毒的 敏感型。敏感型。 、草履蟲放毒性的遺傳特點：、草履蟲放毒性的遺傳特點： 49 . 放毒型的遺傳基礎(chǔ)：放毒型的遺傳基礎(chǔ)： 細胞質(zhì)中的卡巴粒和核內(nèi)細胞質(zhì)中的卡巴粒和核內(nèi)K基因，基因，同時存在同時存

35、在時才能時才能 保證放毒型的穩(wěn)定。保證放毒型的穩(wěn)定。 . K 基因基因本身不產(chǎn)生卡巴粒，也不合成草履毒蟲素，僅能本身不產(chǎn)生卡巴粒，也不合成草履毒蟲素，僅能 保證保證卡巴粒在細胞質(zhì)內(nèi)持續(xù)存在?？ò土Ｔ诩毎|(zhì)內(nèi)持續(xù)存在。 . 雜交試驗：雜交試驗： 放毒型（放毒型（KK卡巴粒）與敏感型（卡巴粒）與敏感型（kk， 無卡巴粒）的雜交。無卡巴粒）的雜交。 51 雜交時間雜交時間短短： 僅交換兩個小核中的僅交換兩個小核中的 一個，未交換細胞質(zhì)內(nèi)的一個，未交換細胞質(zhì)內(nèi)的 卡巴粒，卡巴粒，F(xiàn)1其表型不變。其表型不變。 自體受精后基因分離自體受精后基因分離 純合，純合，僅胞質(zhì)中有卡巴粒僅胞質(zhì)中有卡巴粒 和基因型為

36、和基因型為KK的草履蟲為的草履蟲為 放毒型放毒型，其余為敏感型。其余為敏感型。 52 雜交時間雜交時間長長： 同時交換小核與胞質(zhì)同時交換小核與胞質(zhì) 中的卡巴粒中的卡巴粒，F(xiàn)1均表現(xiàn)為均表現(xiàn)為 放毒型。放毒型。 自體受精后基因純合；自體受精后基因純合； 無性繁殖，無性繁殖，kk基因型中的基因型中的 卡巴粒漸漸丟失而成為敏卡巴粒漸漸丟失而成為敏 感型感型。 53 以上實驗可知：以上實驗可知： 只有只有KK或或Kk+卡巴粒的個體能保持放毒性。卡巴粒的個體能保持放毒性。 核內(nèi)核內(nèi)K基因基因 細胞質(zhì)內(nèi)細胞質(zhì)內(nèi)卡巴粒的增殖卡巴粒的增殖 產(chǎn)生草履蟲素。產(chǎn)生草履蟲素。 kk+卡巴粒個體雖有卡巴粒，但無卡巴粒個

37、體雖有卡巴粒，但無K基因而不能保持其放毒性，基因而不能保持其放毒性， 多次無性繁殖后卡巴粒逐漸減少多次無性繁殖后卡巴粒逐漸減少 為敏感型。為敏感型。 KK或或kk基因型個體在無卡巴粒時均為敏感型?；蛐蛡€體在無卡巴粒時均為敏感型。 卡巴?？ò土２皇懿皇躃或或k基因的控制基因的控制?？ò土ｋm然依附于?？ò土ｋm然依附于K基因，但基因，但 仍有一定的仍有一定的獨立性。獨立性。 核核基因可以引起質(zhì)基因的突變，質(zhì)基因的存在決定于核基因，基因可以引起質(zhì)基因的突變，質(zhì)基因的存在決定于核基因， 但質(zhì)基因具有一定的獨立性，能夠決定遺傳性狀的表現(xiàn)。但質(zhì)基因具有一定的獨立性，能夠決定遺傳性狀的表現(xiàn)。 54 二、質(zhì)粒

38、的遺傳：二、質(zhì)粒的遺傳： 1.質(zhì)粒（質(zhì)粒（plasmid）：）： 一種附加體，幾乎存在于每一種細菌細胞中，屬于一種附加體，幾乎存在于每一種細菌細胞中，屬于 一種自主的遺傳成分，能夠獨立地進行自我復(fù)制。一種自主的遺傳成分，能夠獨立地進行自我復(fù)制。 E. coli質(zhì)粒嵌合到染色體上稱質(zhì)粒嵌合到染色體上稱附加體附加體。 大部分質(zhì)粒獨立于染色體，決定細菌的某些性狀，大部分質(zhì)粒獨立于染色體，決定細菌的某些性狀， 其遺傳具有類似細胞質(zhì)遺傳的特征。其遺傳具有類似細胞質(zhì)遺傳的特征。 55 2.E.coli的的F因子的遺傳：因子的遺傳： E. coli一般進行無性繁殖，有一般進行無性繁殖，有 時也能進行個體間接

39、合生殖。時也能進行個體間接合生殖。 除除F- （無（無F因子）細胞不能因子）細胞不能 彼此接合外，其它細胞的接合都彼此接合外，其它細胞的接合都 可能發(fā)生。可能發(fā)生。如：如： F+ F+、F+F-； HfrF+、HfrF-； F因子：因子：性因子或致育因子。性因子或致育因子。 56 雖然雖然細胞質(zhì)細胞質(zhì)DNA在分子大小和組成上與在分子大小和組成上與核核DNA有某些有某些 區(qū)別，但作為一種遺傳物質(zhì)，在結(jié)構(gòu)和功能上仍與核區(qū)別，但作為一種遺傳物質(zhì)，在結(jié)構(gòu)和功能上仍與核DNA 有許多相同點。有許多相同點。 均按半保留方式復(fù)制；均按半保留方式復(fù)制； 表達方式一樣，表達方式一樣， 核糖體核糖體 DNAmRN

40、A蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 均能發(fā)生突變，且能穩(wěn)定遺傳，其誘變因素亦相同。均能發(fā)生突變，且能穩(wěn)定遺傳，其誘變因素亦相同。 三、細胞質(zhì)遺傳和細胞核遺傳的異同：三、細胞質(zhì)遺傳和細胞核遺傳的異同： 、共同點：、共同點： 57 、不同點：、不同點： 細胞質(zhì)細胞質(zhì)DNA核核DNA 突變頻率大突變頻率較小突變頻率大突變頻率較小 較強的定向突變性難于定向突變性較強的定向突變性難于定向突變性 正反交不一樣正反交一樣正反交不一樣正反交一樣 基因通過基因通過雌雌配子傳遞基因通過配子傳遞基因通過雌雌雄雄子傳遞子傳遞 基因定位困難雜交方式進行基因定位基因定位困難雜交方式進行基因定位 載體分離無規(guī)律有規(guī)律分離載體分離無規(guī)律有規(guī)律分

41、離 細胞間分布不均勻細胞間分布均勻細胞間分布不均勻細胞間分布均勻 某些基因有感染性無感染性某些基因有感染性無感染性 對對細胞質(zhì)遺傳而言，目前應(yīng)用最廣泛的細胞質(zhì)遺傳而言，目前應(yīng)用最廣泛的 是植物的雄性不育性。是植物的雄性不育性。 一、植物雄性不育的類別一、植物雄性不育的類別 植物雄性不育植物雄性不育是指雄蕊發(fā)育不正常，不能是指雄蕊發(fā)育不正常，不能 產(chǎn)生有功能的花粉，但它的雌蕊發(fā)育正常，能產(chǎn)生有功能的花粉，但它的雌蕊發(fā)育正常，能 接受正常花粉而受精結(jié)實。接受正?；ǚ鄱芫Y(jié)實。 第六節(jié)第六節(jié) 植物雄性不育的遺傳植物雄性不育的遺傳 可遺傳的可遺傳的雄性不育分為兩大類：雄性不育分為兩大類： 、核不育型

42、核不育型： 由核基因控制的不育類型。一般由一對隱由核基因控制的不育類型。一般由一對隱 性基因性基因(msms)控制，用雄性可育株控制，用雄性可育株(MsMs)與與 不育株雜交，不育株雜交，F(xiàn)1為雄性可育為雄性可育(Msms)；F1自交，自交， 后代呈簡單的孟德爾式分離后代呈簡單的孟德爾式分離(3:1)。在水稻、小。在水稻、小 麥、谷子、玉米、番茄、洋蔥等植物中都有這麥、谷子、玉米、番茄、洋蔥等植物中都有這 種不育類型。種不育類型。 雜合體（雜合體（Msms）后代呈簡單的孟德爾式分離）后代呈簡單的孟德爾式分離 msmsMsMs Msms MsMsMsmsmsms 3 1 用普通的遺傳學(xué)方法不能使

43、整個群體均保持這種用普通的遺傳學(xué)方法不能使整個群體均保持這種 不育性不育性。這是核不育性的一個重要特征，也是人。這是核不育性的一個重要特征，也是人 們利用核不育性的最大障礙。們利用核不育性的最大障礙。 近年來還發(fā)現(xiàn)了一種對光照長度和溫度近年來還發(fā)現(xiàn)了一種對光照長度和溫度 敏感的核敏感的核雄性不育類型，稱為雄性不育類型，稱為光、溫敏核雄光、溫敏核雄 性不育性不育。 水稻光敏核不育材料：水稻光敏核不育材料： 長日照長日照條件下為不育條件下為不育(14h，制種制種)； 短日照短日照條件下為可育條件下為可育(13.75h，繁種繁種)。 水稻溫敏核不育材料：水稻溫敏核不育材料： 28，不育不育； 23-

44、24育性轉(zhuǎn)為正常。育性轉(zhuǎn)為正常。 長日照長日照下不育 1973年，石明松在年，石明松在晚粳農(nóng)墾晚粳農(nóng)墾58中發(fā)現(xiàn)中發(fā)現(xiàn)“湖北光湖北光 敏核不育水稻敏核不育水稻農(nóng)墾農(nóng)墾58S” 。 “農(nóng)墾農(nóng)墾58S”在在長日照長日照條件下為不育，條件下為不育，短日照短日照下下 為可育為可育 可將不育系和保持系合二為一可將不育系和保持系合二為一 提出了提出了 生產(chǎn)雜交種子的生產(chǎn)雜交種子的“二系法二系法”。 石明松，仙桃市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心副主任，助理農(nóng)藝師，石明松，仙桃市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心副主任，助理農(nóng)藝師， 中國水稻學(xué)會會員，國家級中青年專家，國家中國水稻學(xué)會會員，國家級中青年專家，國家“五五一一”勞動獎勞動獎 章

45、獲得者；省、地、市勞動模范，優(yōu)秀共產(chǎn)黨員；章獲得者；省、地、市勞動模范，優(yōu)秀共產(chǎn)黨員；“湖北光周湖北光周 期敏感核不育水稻期敏感核不育水稻”的發(fā)現(xiàn)者和研究者。的發(fā)現(xiàn)者和研究者。 一九八五年十月，一九八五年十月，“光敏感核不育水稻光敏感核不育水稻”鑒定會在仙桃市鑒定會在仙桃市 召開。十位來自省內(nèi)外的遺傳學(xué)權(quán)威和水稻專家，在召開。十位來自省內(nèi)外的遺傳學(xué)權(quán)威和水稻專家，在“湖北光湖北光 周期敏感核不育水稻周期敏感核不育水稻”的鑒定書上簽了字。的鑒定書上簽了字。 鑒定書指出：鑒定書指出：“光周期敏感核不育水稻既便于配制雜交組光周期敏感核不育水稻既便于配制雜交組 合，以利用雜種優(yōu)勢；也可用于選育常規(guī)品種

46、，從而有可能加合，以利用雜種優(yōu)勢；也可用于選育常規(guī)品種，從而有可能加 速選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的新組合和新品種。這個項目的進速選育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的新組合和新品種。這個項目的進 一步研究，還將豐富水稻遺傳育種、生理生化、光周期理論等一步研究，還將豐富水稻遺傳育種、生理生化、光周期理論等 方面的內(nèi)容，是繼我國水稻矮化育種，雜交水稻成功后的第三方面的內(nèi)容，是繼我國水稻矮化育種，雜交水稻成功后的第三 次重大發(fā)現(xiàn)。目前，國外尚未見報導(dǎo)，在國內(nèi)具有先進水平次重大發(fā)現(xiàn)。目前，國外尚未見報導(dǎo)，在國內(nèi)具有先進水平?！?1988年年2月月10日，日，50歲的石明松同志歲的石明松同志不幸逝世。不幸逝世。 、質(zhì)質(zhì)

47、 - 核不育型核不育型： 這這是由核基因和細胞質(zhì)基因互作控制的是由核基因和細胞質(zhì)基因互作控制的 不育類型。不育類型。 只有當(dāng)不育細胞質(zhì)基因只有當(dāng)不育細胞質(zhì)基因s s和一對和一對( (或一對或一對 以上以上) )純合的隱性不育基因純合的隱性不育基因rrrr同時存在時，個同時存在時，個 體才表現(xiàn)不育，體才表現(xiàn)不育，s s和和rrrr缺一不可。缺一不可。 質(zhì)質(zhì) - 核不育型的遺傳如下圖所示核不育型的遺傳如下圖所示： S rrS rrN rrN rrS rrS rr S rrS rrN RRN RRS RrS Rr S rrS rrS RRS RR S RrS Rr S rrS rrN RrN RrS

48、 rrS rr S rrS rrS RrS RrS RrS Rr 不育不育 不育不育 不育不育 不育不育 不育不育 不育不育 不育不育 可育可育 可育可育 可育可育 可育可育 可育可育 可育可育 可育可育 可育可育 F F1 1 上圖中：上圖中： S(rr)N(rr) S(rr)， F1全部表現(xiàn)全部表現(xiàn) 不育。不育。 S(rr)稱為不育系，稱為不育系， N(rr) 稱為保稱為保 持系。持系。 S(rr)N(RR) S(Rr)，或，或 S(rr)S(RR) S(Rr)， F1全部正常全部正常 可育?？捎?。 N(RR) 或或S(RR) 稱為恢復(fù)系。稱為恢復(fù)系。 二、雄性不育的應(yīng)用二、雄性不育的應(yīng)用

49、 主要應(yīng)用在雜種優(yōu)勢的利用上。質(zhì)主要應(yīng)用在雜種優(yōu)勢的利用上。質(zhì)- -核型核型 雄性不育是主要應(yīng)用對象。雜交母本如果獲得雄性不育是主要應(yīng)用對象。雜交母本如果獲得 了雄性不育性，就可免去大面積繁殖制種時的了雄性不育性，就可免去大面積繁殖制種時的 去雄勞動，并保證雜交種子的純度。去雄勞動，并保證雜交種子的純度。在應(yīng)用時在應(yīng)用時 必須必須“三系三系”配套，即必須具備不育系、保持配套，即必須具備不育系、保持 系和恢復(fù)系。系和恢復(fù)系。 例如，對優(yōu)良雜交組合例如，對優(yōu)良雜交組合(甲甲乙乙)，要利用，要利用 雄性不育性進行制種，則首先要把母本甲轉(zhuǎn)雄性不育性進行制種，則首先要把母本甲轉(zhuǎn) 育成不育系。常用的方法是

50、利用已有的雄性育成不育系。常用的方法是利用已有的雄性 不育材料與甲雜交，然后連續(xù)回交若干次，不育材料與甲雜交，然后連續(xù)回交若干次， 就得到甲不育系，原來雄性正常的甲即成為就得到甲不育系，原來雄性正常的甲即成為 甲不育系的同型保持系甲不育系的同型保持系( (見下圖見下圖) )。 野 野 敗敗 60446044 雜雜 種種 二九南一號二九南一號 二九南一號二九南一號 二九南一號二九南一號 二九南一號二九南一號 二九南一號二九南一號 二九南一號二九南一號 雜雜 種種 回交一代回交一代 回交二代回交二代 回交三代回交三代 回交四代回交四代 二九南一號二九南一號 不育系不育系 二九南一號二九南一號 保持

51、系保持系 共共1818株，育性分離，選性狀傾株，育性分離，選性狀傾 向父本的全不育株。（向父本的全不育株。（71.1271.12） 共共4 4株，完全不育，選性狀傾向株，完全不育，選性狀傾向 父本的植株。（父本的植株。（72.672.6） 共共1212株，完全不育，選性狀似株，完全不育，選性狀似 父本的植株。（父本的植株。（72.1072.10） 共共6565株，完全不育，選性狀似株，完全不育，選性狀似 父本的植株。（父本的植株。（73.273.2） 共共61776177株，完全不育，株，完全不育，35003500株株 性狀與父本基本相同。（性狀與父本基本相同。（73.673.6） 共共300

52、03000株，完全不育，無分離，株，完全不育，無分離， 性狀與父本一致。（性狀與父本一致。（73.973.9） (71.3) (71.3) 父本乙必須是恢復(fù)系。如果乙原來就帶父本乙必須是恢復(fù)系。如果乙原來就帶 有恢復(fù)基因，經(jīng)測定后就可直接用來配制雜交有恢復(fù)基因，經(jīng)測定后就可直接用來配制雜交 種，供大田生產(chǎn)用。如果乙未帶恢復(fù)基因，則種，供大田生產(chǎn)用。如果乙未帶恢復(fù)基因，則 也要利用帶有恢復(fù)基因的材料進行轉(zhuǎn)育工作，也要利用帶有恢復(fù)基因的材料進行轉(zhuǎn)育工作， 轉(zhuǎn)育的方法與轉(zhuǎn)育不育系基本相同。轉(zhuǎn)育的方法與轉(zhuǎn)育不育系基本相同。 水稻三系雜種優(yōu)勢的利用：水稻三系雜種優(yōu)勢的利用： 1973年，實現(xiàn)水稻三系配套

53、、大田生產(chǎn)應(yīng)用。年，實現(xiàn)水稻三系配套、大田生產(chǎn)應(yīng)用。 1981年，獲國家第一個年，獲國家第一個特等發(fā)明獎特等發(fā)明獎，以第一個，以第一個 農(nóng)業(yè)技術(shù)專利轉(zhuǎn)讓美國。農(nóng)業(yè)技術(shù)專利轉(zhuǎn)讓美國。 1997年，年，雜交稻種植面積雜交稻種植面積為為2.60億畝（億畝（1732.5 萬萬ha），約占水稻面積的），約占水稻面積的62.84%， 總產(chǎn)總產(chǎn)1.22億噸，單產(chǎn)億噸，單產(chǎn)468.67kg/畝（畝（7.03噸噸/ha），比全國），比全國 水稻平均產(chǎn)量增水稻平均產(chǎn)量增11.17%。雜交稻制種雜交稻制種156.9萬畝（萬畝（10.46 萬萬ha），制種平均產(chǎn)量為），制種平均產(chǎn)量為181.33kg/畝（畝（2.72

54、噸噸/ha）。）。 目前，常年種植面積約為目前，常年種植面積約為1500萬萬ha，約占水稻面積的，約占水稻面積的58%，產(chǎn)，產(chǎn) 量占量占66%。至至2004年年，雜交稻累計種植面積為，雜交稻累計種植面積為4億億ha，增產(chǎn)糧食，增產(chǎn)糧食6億億 噸，可多養(yǎng)活噸，可多養(yǎng)活6000多萬人口多萬人口，社會和經(jīng)濟效益十分顯著。社會和經(jīng)濟效益十分顯著。 中國工程院院士、中國工程院院士、 “雜交水稻之父雜交水稻之父” 袁隆平先生袁隆平先生 II優(yōu)優(yōu)4886：2006年年8月月在在 云 南 永 勝 縣 創(chuàng) 造 畝 產(chǎn)云 南 永 勝 縣 創(chuàng) 造 畝 產(chǎn) 1279.7kg的世界高產(chǎn)紀錄的世界高產(chǎn)紀錄 全國全國百畝百

55、畝超級雜交稻畝產(chǎn)紀錄：超級雜交稻畝產(chǎn)紀錄： 汕優(yōu)明汕優(yōu)明86：為第一個百畝超為第一個百畝超800kg超級稻組合；超級稻組合； II優(yōu)明優(yōu)明86：為第二個百畝（為第二個百畝（103.6畝）超畝）超800kg超超 級稻組合（級稻組合（847.4kg/ 畝，福建尤溪縣）。畝，福建尤溪縣）。 油菜三系雜種優(yōu)勢的利用：油菜三系雜種優(yōu)勢的利用： 1972年，年，傅廷棟等發(fā)現(xiàn)傅廷棟等發(fā)現(xiàn)“波里馬波里馬”油菜細胞質(zhì)雄性不育；油菜細胞質(zhì)雄性不育； 1976年，年，湖南農(nóng)科院首先實現(xiàn)湖南農(nóng)科院首先實現(xiàn)“玻里馬玻里馬”雄性不育的三系配套。雄性不育的三系配套。 1980年，年，李殿榮等發(fā)現(xiàn)李殿榮等發(fā)現(xiàn)“陜陜2A”油菜細胞質(zhì)雄性不育；油菜細胞質(zhì)雄性不育； 1983年，年，實現(xiàn)實現(xiàn)“陜陜2A”油菜雄性不育的三系配套；油菜雄性不育的三系配套； 1998年，年，我國雜種油菜種植面積為我國雜種油菜種植面積為191.5萬公頃萬公頃 ，約占油菜，約占油菜 總面積總面積28.7 。 目前，目前，我國油菜種植面積約我國油菜種植面積約1億畝，雜交油菜種植面積約占油菜億畝，雜交油菜種植面積約占油菜 總面積的總面積的60以上，雜交油菜的研究和應(yīng)用均處于國際以上，雜交油菜的研究