生物細(xì)胞質(zhì)遺傳

關(guān)于生物細(xì)胞質(zhì)遺傳第1頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三第一節(jié)細(xì)胞質(zhì)遺傳第2頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三問題：1、真核生物控制生物性狀的遺傳物質(zhì)分布在細(xì)胞的哪些部位？2、分布不同部位的遺傳物質(zhì)控制的性狀遺傳方式怎樣？遵循孟德爾的遺傳定律遺傳物質(zhì)細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞核遺傳（核遺傳）細(xì)胞質(zhì)遺傳第3頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三新遺傳現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1900年，C.E.科倫斯重新發(fā)現(xiàn)孟德爾定律后，又于1909年報道了在紫茉莉中有不符合于孟德爾定律的遺傳現(xiàn)象。德國學(xué)者E.鮑爾在同一年中報道了天竺葵中有類似的遺傳現(xiàn)象現(xiàn)象。那么這種遺傳現(xiàn)象是什么呢？第4頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三科倫斯遺傳試驗(yàn)的材料紫茉莉的枝條一般是綠色的，因?yàn)樗腥~綠素的正常葉綠體。但這種植物存在著多種變異類型，如花斑植株。第5頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三紫茉莉花斑植株雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果孟德爾的一對相對性狀和兩對相對性狀的豌豆雜交試驗(yàn)結(jié)果是怎樣的？分析三類實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸鍪裁礃拥慕Y(jié)論？第6頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

F1總是表現(xiàn)出母本性狀。象這樣，具有相對性狀的親本雜交，F(xiàn)1總是表現(xiàn)母本性狀的遺傳現(xiàn)象，叫做母系遺傳。F1的性狀不會出現(xiàn)一定的分離比。

結(jié)論：這種遺傳現(xiàn)象不符合孟德爾遺傳的定律。

推論：具有以上兩種特征的遺傳現(xiàn)象就是細(xì)胞質(zhì)遺傳。第7頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三探索原因1、性狀受何物質(zhì)控制？

基因是決定生物性狀的基本單位

2．基因分布于細(xì)胞的何種結(jié)構(gòu)中？基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷。DNA主要存在于細(xì)胞核，少量存在于細(xì)胞質(zhì)，如線粒體、葉綠體中。提出假設(shè)它們可能屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)應(yīng)該是細(xì)胞質(zhì)中線粒體、葉綠體等細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)中的DNA，即質(zhì)基因。第8頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞質(zhì)遺傳機(jī)理代表兩種細(xì)胞核代表兩種質(zhì)體代表兩種線粒體P配子F1第9頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三為什么以花斑紫茉莉?yàn)槟副緯r，后代會產(chǎn)生三種不同的植株？（質(zhì)基因遺傳）

卵原細(xì)胞在減數(shù)分裂時，細(xì)胞質(zhì)中的基因并不像核基因那樣有規(guī)律地分離，而是隨機(jī)地、不均等地分配到子細(xì)胞中去，因此會產(chǎn)生三種卵細(xì)胞，從而會產(chǎn)生三種不同的植株。這種隨機(jī)性和不均等性就導(dǎo)致了細(xì)胞質(zhì)遺傳的第二個特點(diǎn)：后代不出現(xiàn)一定的分離比。

第10頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三花斑紫茉莉卵原細(xì)胞類型卵細(xì)胞類后代植株類型減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂受精發(fā)育受精發(fā)育綠色植株白色植株花斑植株受精后有絲分裂產(chǎn)生三種細(xì)胞，發(fā)育細(xì)胞質(zhì)遺傳的解釋第11頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞質(zhì)遺傳的解釋在雜交試驗(yàn)中，F(xiàn)1總表現(xiàn)出母本性狀，即母系遺傳的原因

因?yàn)槁鸭?xì)胞含大量細(xì)胞質(zhì)，而精子中只含極少量的細(xì)胞質(zhì)。即受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自于卵細(xì)胞，因此，受質(zhì)基因控制的性狀由卵細(xì)胞傳給了子代，使子代總是表現(xiàn)出母本的性狀。第12頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三紫茉莉花斑植株的遺傳，是否符合孟德爾的基因的分離定律？與孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)作比較，上述雜交試驗(yàn)有何特點(diǎn)？不符合1）F1總表現(xiàn)出母本性狀，即母系遺傳2）F1的性狀不會出現(xiàn)一定的分離比細(xì)胞質(zhì)遺傳的解釋第13頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)應(yīng)該有細(xì)胞質(zhì)基因,但沒有染色體；葉綠體內(nèi)有20.5nm左右的葉綠體基因；線粒體內(nèi)也有基因；葉綠體和線粒體的基因都可自我復(fù)制，并可控制某些蛋白質(zhì)的合成。第14頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三核基因和質(zhì)基因的概念與區(qū)別

概念：細(xì)胞核中的基因叫核基因，細(xì)胞質(zhì)中的基因叫質(zhì)基因

1）位置不同。核基因——細(xì)胞核質(zhì)基因——細(xì)胞質(zhì)

2）存在方式不同。核基因——在染色體上直線排列質(zhì)基因——不與蛋白質(zhì)結(jié)合，雙鏈環(huán)狀第15頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞核遺傳、細(xì)胞質(zhì)遺傳的概念細(xì)胞核遺傳：真核生物的性狀由核基因控制的遺傳方式。細(xì)胞質(zhì)遺傳：真核生物的性狀由質(zhì)基因控制的遺傳方式。豌豆雜交試驗(yàn)和花斑紫茉莉植株雜交試驗(yàn)屬于上述哪種遺傳？豌豆雜交試驗(yàn)花斑紫茉莉雜交試驗(yàn)——細(xì)胞核遺傳

——細(xì)胞質(zhì)遺傳第16頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三歸納

2．細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳各自都有相對的獨(dú)立性。質(zhì)基因與核基因一樣，可以自我復(fù)制，可以控制蛋白質(zhì)的合成，也就是說，都具有穩(wěn)定性、連續(xù)性、變異性。（核基因位于染色體中，成對存在。質(zhì)基因位于環(huán)狀的DNA上，不成對）1．生物體中絕大部分性狀是受細(xì)胞核基因的控制，核基因是主要的遺傳物質(zhì)，而有些性狀是要受到細(xì)胞質(zhì)基因的控制

3．細(xì)胞核遺傳與細(xì)胞質(zhì)遺傳相互影響，很多情況是核質(zhì)互作的結(jié)果。第17頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三特別提醒第18頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三練習(xí)（一）將野生鳑鲏魚受精卵中細(xì)胞核除去，然后注入金魚受精卵的細(xì)胞核，由這樣的受精卵發(fā)育成的魚具備金魚和鳑鲏魚兩個親本的性狀。該實(shí)驗(yàn)說明生物的遺傳是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。下列說法正確的是（）A.受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方B.受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方C.受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方D.受精卵細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同作用的結(jié)果AC第19頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三練習(xí)（二）下圖是某種遺傳病的系譜圖，分析回答：

此遺傳病的致病基因最可能存在于人體細(xì)胞的＿＿＿＿中，它是遺傳屬于＿＿＿＿遺傳。線粒體細(xì)胞質(zhì)第20頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三人類神經(jīng)性肌肉衰弱癥是線粒體基因控制的遺傳病，如右圖所示的遺傳圖譜中，若I—l號為患者(Ⅱ一3表現(xiàn)正常)，圖中患此病的個體是（）A、Ⅱ—4、Ⅱ—5、Ⅲ一7B、Ⅱ—5、Ⅲ—7、Ⅲ—8C、Ⅱ—4、Ⅱ—5、Ⅲ—8D、Ⅱ—4、Ⅲ—7、Ⅲ—8c第21頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三

玉米正常植株葉片為綠色，患一種遺傳病后植株的葉片具白色條斑，或?yàn)椴荒艹苫畹陌谆?。顯微觀察發(fā)現(xiàn)，白化苗和白色條斑處的葉肉細(xì)胞不含葉綠體。有人為了探索該病的遺傳機(jī)理，用人工授粉的方法進(jìn)行了如下兩個實(shí)驗(yàn)。根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答問題：（1）實(shí)驗(yàn)一

P♀條斑葉×綠色葉♂↓

F1綠色葉條斑葉或白色葉重復(fù)該實(shí)驗(yàn)后代的性狀不出現(xiàn)一定的分離比。①實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，母本患條斑病時，該病通過__________________方式遺傳。②實(shí)驗(yàn)中后代不同性狀的個體的比例是隨機(jī)的，其原因__________________細(xì)胞質(zhì)遺傳在進(jìn)行減數(shù)分裂時，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不能進(jìn)行有規(guī)律的分離，而是隨即地、不均等的分配到子細(xì)胞中第22頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三2）實(shí)驗(yàn)二

P♀綠色葉×條斑葉♂↓

F1綠色葉↓〇

F2綠色葉條斑葉或白色葉表現(xiàn)型比例3：1

重復(fù)該實(shí)驗(yàn)，后代的性狀分離比始終為3：1。實(shí)驗(yàn)二結(jié)果顯示，母本正常時，該病的遺傳受_______________的控制。核基因（細(xì)胞核）第23頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三DC第24頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞質(zhì)遺傳的應(yīng)用主要應(yīng)用于：作物育種

在生產(chǎn)上使用雜交種，比使用連年種植的優(yōu)良品種有更顯著的增產(chǎn)作用，作物表現(xiàn)出生長整齊、植株健壯、產(chǎn)量高、抗蟲抗病能力強(qiáng)等特點(diǎn)，人們稱這種現(xiàn)象為雜種優(yōu)勢。雜種優(yōu)勢：第25頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三雜種為什么會表現(xiàn)出優(yōu)勢？

因?yàn)殡s種可以集合雙親的有利基因而產(chǎn)生雜種優(yōu)勢，并且兩個親本的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，攜帶的異質(zhì)基因越多，雜種優(yōu)勢越明顯。

優(yōu)勢只表現(xiàn)在F1，而F2自交后會出現(xiàn)性狀分離。雜種優(yōu)勢的遺傳特點(diǎn)一雜種優(yōu)勢

要保持作物的雜種優(yōu)勢，必須年年配制第一代雜交種。第26頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三袁隆平和他培育雜交水稻的三系配套法

袁隆平院士——雜交水稻之父

2001年２月１９日，作為我國獎金額度最高的國家獎、國家最高科學(xué)技術(shù)獎首次頒發(fā)。第27頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞核遺傳相對獨(dú)立相互影響細(xì)胞質(zhì)遺傳典型實(shí)例：紫茉莉質(zhì)體遺傳主要特點(diǎn)：母系遺傳，雜交后代不出現(xiàn)一定的分離比形成原因：受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞。減數(shù)分裂時，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)隨機(jī)、不均等分配物質(zhì)基礎(chǔ)：線粒體、葉綠體等細(xì)胞質(zhì)中的DNA實(shí)踐應(yīng)用：三系配套雜交育種小結(jié)：第28頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三3、類神經(jīng)性肌肉衰弱癥是一種由線粒體中基因控制的遺傳病。下列關(guān)于該病遺傳的敘述中正確的是（）

A.該病患者中女性多于男性B.母親患病，子女全都患病C.父親患病，女兒全都患病D.父親患病，子女全都正常 B4、下列關(guān)于細(xì)胞質(zhì)遺傳的敘述中，正確的是（）A.子代總表現(xiàn)出母本的性狀，因此F1一定不會出現(xiàn)性狀分離B.雜交后代不會出現(xiàn)一定的性狀分離比C.性狀遺傳也是由基因控制的，因此符合孟德爾的遺傳定律D.細(xì)胞質(zhì)基因存在于細(xì)胞器中的染色體上B鞏固提高第29頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三5）細(xì)胞質(zhì)基因和細(xì)胞核基因的不同之處是（）

A、具有控制相對性狀的基因

B、基因按分離定律遺傳

C、基因結(jié)構(gòu)分為編碼區(qū)和非編碼區(qū)

D、基因不均等分配D鞏固提高第30頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三6）下列說法不正確的是（）

A、細(xì)胞質(zhì)遺傳是由細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)控制的

B、在減數(shù)分裂中，細(xì)胞質(zhì)中的基因遵循孟德爾發(fā)現(xiàn)的定律

C、在細(xì)胞質(zhì)遺傳中，F(xiàn)1的性狀完全是由母本決定的

D、線粒體和葉綠體中含有少量的遺傳物質(zhì)，其遺傳屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳B鞏固提高第31頁，講稿共34頁，2023年5月2日，星期三7）甲性狀和乙性狀為細(xì)胞質(zhì)遺傳。下列四種組合中能說明這一結(jié)論的是（）①♀甲×♂乙→F1呈甲性狀

②♀甲×♂乙→F1呈乙性狀③♀乙×♂甲→F1呈甲性狀④♀乙×♂甲→F1呈乙性狀

A、①②B、③④

C、①④D