反交 ♀(左旋)ss×♂(右旋)SS ↓异体受精 全为左旋(Ss) ↓自体受精 1SS∶2Ss∶1ss（均右旋） ↓ ↓ ↓ 右旋 右旋 左旋 (SS)(分离)(ss) ↓ 3 ∶ 1
由于F1的旋转方向同母本一致，如果试验只进行到F2， 很可能被误认为细胞质遗传。
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第2节 母性影响 一、概念：
30
椎实螺外壳旋转方向，由一对基因决定， 右旋(S+)对左旋(S)为显性。
S+
s31Βιβλιοθήκη 正交＋反交
＋
＋
＋
3﹕1
3﹕1
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某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。
椎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。
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)。
◆这种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。
使有K基因存在，也不能产
生卡巴粒，仍为敏感型；
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质粒的遗传
质粒几乎存在于每一种细菌细胞中，细菌质粒
一般为共价闭合的双链环状DNA，是一种自主的
遗传成分，能够独立地进行自我复制。
大部分质粒在染色体外；某些质粒既能独立存
在于细胞中，又能整合到染色体上，这一种质 粒则称为附加体(episome)。
KK+卡巴粒
自体受精
kk+卡巴粒
放毒型
(KK+卡巴粒)
敏感型 (kk)
放毒型
(KK+卡巴粒)
敏感型 (kk)
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结论
放毒型的毒素是由细胞质中的卡巴粒产生的， 但卡巴粒的增殖有赖于核基因K的存在；
若无K基因存在，kk个体中的卡巴粒经5-8代
的分裂后，会消失而变为敏感型； 若细胞质中没有卡巴粒，即
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质核互作雄性不育性的遗传基础
细胞质遗传类型
N：具有正常的细胞质(可育胞质) S：具有不育的细胞质(不育胞质) 细胞核的遗传类型(单基因)：可育(R)对不育(r)
1
1908年，Correns发现紫
茉莉中有一种花斑植株； 这种花斑植株着生有纯绿
色、白色和花斑3种枝条； 白色部分和绿色部分界限 明显。
2
紫茉莉花斑性状的遗传
杂种枝条的性状完全由母本枝条所决定，与提 决定枝条和叶色的遗传物质是通过母本传递的。 供花粉的父本枝条无关；
3
花斑枝条的绿叶细胞含有正常的绿色质体(叶绿体)； 因此，植物的这种花斑现象是叶绿体的前体—质体变异造 白叶细胞只含无叶绿素的白色质体(白色体)； 成的。 而在绿白组织之间的交界区域，某些细胞里既有叶绿体，又
门为叶绿体的组成编码。
13
ctDNA仅能编码叶绿体本身结构和组成的一部分 物质，如rRNA、tRNA、核糖体蛋白质、光合作用 膜蛋白以及RuBp(1，5-二磷酸核酮糖)羧化酶的大 亚基等。 ctDNA的其余部分还与生物体的抗药性，对温度 的敏感性以及某些营养缺陷型等有密切关系。
14
叶绿体基因组是存在于核基因组之外的另一遗传 系统，它含有为数不多但作用不小的遗传基因。 与核基因组相比，叶绿体基因组在遗传上的作用 十分有限。叶绿素合成酶系、电子传递系统以及光 合作用中CO2 固定途径有关的许多酶类，都是由核
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大部分质粒独立于染色体而复制、转移，并且决 定细菌的某些性状，其遗传具有类似细胞质遗传的 特征。 大肠杆菌的F因子的遗传最具代表性。
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五、细胞质遗传的特点
正交和反交的遗传表现不 同；F1通常只表现母本的性 状，故又称为母性遗传； 遗传方式是非孟德尔式的; 杂交后代一般不表现一定比 例的分离。
S（不育个体）：具有不育的细胞质(不育胞质)，
带有雄性不育细胞质基因，并表现雄性不育性
的品系就是细胞质雄性不育系(A)
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细胞质雄性不育性的遗传
细胞质雄性不育性可以得
到保持(繁殖不育系)
以不育系作为母本（非轮回亲本） 以可育品系作为父本（轮回亲本） 连续回交，回交后代总是具有不
突变基因控制。
Ms：正常、显性、可育基因 ms：突变、隐性、不育基因
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雄性不育系(A)：
基因型为msms的品系(由于雄性不育核基因纯
合而表现雄性不育的品系/纯系)
在杂交中只能作为母本，并且产生的雌配子均
带雄性不育基因ms
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不同基因型杂交与不育性的遗传
雄性不育性的恢复(生产杂交种)
保持系(B)
作为父本与不育系交配，产生的后代能够保持
雄性不育特性的品系 用于繁殖不育系
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（二）细胞质雄性不育性
细胞质雄不育的产生与特点 某些细胞质基因突变也可能导致花粉粒发育
异常(败育)，从而形成雄性不育植株
遗传基础 细胞质的遗传类型有两种：
N（可育个体）：具有正常的细胞质(可育胞质)，
6
紫茉莉花斑性状的遗传
7
原因：
卵细胞：有细胞核、大量的细胞质和细胞器。 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。
只能提供其核基因，不能或极少提供胞质基因。 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。
母性影响：由于母本基因型的影响，使子代表
现母本性状的遗传现象。也称为前定作用或延 迟遗传。
二、与细胞质遗传不同：
母性影响所表现的遗传现象与细胞质遗传十分
相似，但它不是由于细胞质基因组所决定的，而
是由核基因的产物在卵细胞中积累所决定的，因
此，它不属于细胞质遗传的范畴。
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第3节 植物雄性不育的遗传
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一、雄性不育的概念与类别
植物雄性不育性(male sterility)：
雌雄同株或同花的植物，雄蕊发育不正常，
不能产生有正常功能的花粉
雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实
雄性不育现象的存在与意义：
广泛存在 用于杂种优势利用中，杂交种制种
以不育系作为母本，免除人工去雄
38
18
近几年还发现人和牛线粒
体DNA编码蛋白质的遗传密 码与一般通用的密码有几处 不同，而且人、牛线粒体与 酵母线粒体也不尽相同。 线粒体能合成与自身结构有关的一部分蛋白质， 同时又依赖于核编码的蛋白质的输入。因此，线粒 体是半自主性的细胞器，它与核遗传体系处于相互
依存之中。
19
四、共生体和质粒的遗传
通过连续回交不能置换细 胞质基因；
由附加体或共生体决定的
性状，其表现往往类似病毒 的转导或感染； 29
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。 椎实螺即可进行异体杂交、又 可单独进行个体的自体受精。 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。
叶绿体DNA的复制方式与核DNA一样，都是半保留
复制。但叶绿体DNA和核DNA合成时期是完全独立的。
12
叶绿体基因组的构成
一些植物的ctDNA的全部碱 基序列已被测出来；多数植物
的ctDNA大小约为150kb。
烟草的ctDNA为155,844bp； 水稻的ctDNA为134,525bp。 每个ctDNA大约能编码126个 蛋白质。ctDNA序列中的12%专 玉米的叶绿体基因组图
msms×MsMs
↓ Msms
杂交后代可育，育性得到恢复
恢复系(R)
作为父本与不育系杂交，产生的后代都具有 雄性育性(使后代恢复雄性育性)的品系
用于生产杂交种
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雄性不育性的保持(繁殖不育系)
msms×Msms ↓ Msms msms
部分杂交后代可保持不育性，但两种类型难
以区分(幼苗期性状、抽穗期性状)
线粒体DNA，具有转录和翻译的功能，构成非染 色体遗传的又一遗传体系。
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线粒体基因组
人、鼠和牛的mtDNA的全序 列是最早被测出来的，三种 mtDNA均显示相同的基本遗传 信息结构。 2个rRNA基因； 22个tRNA基因；
13个可能的蛋白质结构基因；
5个基因编码已知的蛋白质； 人、鼠和牛的线粒体基因组图 但其他基因的产物及功能目前
育胞质，因而也是不育系
但是不能够得到恢复
不能够生产杂交种
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（三）质核互作雄性不育性
受细胞核基因与细胞质基因共同控制
育性表现为核基因与细胞质基因的重叠作用
只要一方具有可育基因，花粉粒的发育过程
就表现为正常
败育的发生
玉米、小麦、高梁等植物 败育过程通常发生在减数分裂之后 矮牵牛、胡萝卜等植物 败育发生在减数分裂过程中或之前
有白色体。
4
第10章 细 胞 质 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)。
5
第1节
细胞质遗传的概念和特点
一、细胞质遗传的概念
◆由细胞质内的基因所决定的遗传现象和遗传规律
叫做细胞质遗传(cytoplasmic inheritance)。 ◆细胞质遗传又称 非染色体遗传(non-chromosomal inheritance) 非孟德尔遗传(non-Mendelian inheritance) 染色体外遗传(extra-chromosomal inheritance) 核外遗传(extra-nuclear inheritance) 母体遗传(maternal inheritance)等。