Jesse 生物奥赛课件 母性影响与细胞质遗传(泗洪中学 920授课)

初赛：时间：4月8日左右地点：本校全国联赛：江苏省从初赛中选拔出的2000人。时间：5月6日左右地点：南京省赛区一等奖400名细胞质遗传与母性影响AAaaAaF1P紫花〔♂〕白花〔♀〕AAaaAa紫花〔♀〕白花〔♂〕孟德尔一对相对性状的遗传实验无论正交还是反交，结果相同。在麦粉蛾中，幼虫成虫野生型（A）皮肤有色复眼深褐色突变型（a）皮肤无色复眼红色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P：AAaaF1：Aa（全为有色个体）结果：正反交结果相同。测交1：♂Aa♀aa

1/2Aa1/2aa幼虫有色无色成虫褐眼红眼测交2：♀

Aa♂aa

1/2Aa1/2aa幼虫有色

有色成虫褐眼红眼结果与一般的测交相同结果与一般的测交不同椎实螺是一种雌雄同体的软体动物，一般通过异体受精繁殖。但假设单独饲养，也可进行自体受精。其螺壳的旋转方向有左旋和右旋之分。使螺壳开口朝向自己，开口在你的右边，为右旋；开口在你的左边，为左旋。左旋和右旋，受一对基因控制：右旋〔D〕左旋〔d〕♀DD〔右〕♂dd〔左〕Dd〔右〕DD〔右〕Dd〔右〕dd〔右〕F1F2♀dd〔左〕♂DD〔右〕Dd〔左〕DD〔右〕Dd〔右〕dd〔右〕121121椎实螺螺壳的旋转方向是由决定的。母方的基因型原因：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的方向所决定的。而纺锤体的方向决定于卵细胞质的特性，归根结底决定于母方的基因型。右旋──受精卵纺锤体向中线右侧分裂；左旋──受精卵纺锤体向中线左侧分裂。椎实螺外壳的遗传称为持久的母性影响〔母方的基因型影响子代个体的终生〕母性影响:由于母本基因型的影响，而使子代表现母本基因型所决定的性状的现象叫做母性影响，又叫前定作用或延迟遗传。母性影响的性状受细胞核基因控制，是由于核基因的产物在卵细胞中积累造成的。♀DD〔右〕♂dd〔左〕Dd〔右〕DD〔右〕Dd〔右〕dd〔右〕F1F2♀dd〔左〕♂DD〔右〕Dd〔左〕DD〔右〕Dd〔右〕dd〔右〕假设F2自交，F3的表现型有几种，比例是多少？2种，右旋：左旋=3：1121121〔2003年第63题〕设椎实螺的螺壳向右旋是由显性基因D控制，螺壳向左旋是隐性基因d控制。假设以两种椎实螺进行杂交〔雌ddX雄DD〕，那么以下有关F1和F2表现型的表达正确的选项是〔〕A．均为左旋B．F1右旋，F2左旋、右旋都有

C．F1左旋，F2右旋D．F1左旋，F2左旋、右旋都有答案：C〔一〕细胞遗传的特点1、实例：紫茉莉质体的遗传含叶绿素的质体：不含色素的质体：〔1〕质体：叫做叶绿体叫做白色体细胞质遗传绿色枝条白色枝条花斑枝条〔只含叶绿体〕〔只含白色体〕花斑枝条含有3种细胞：同时含有叶绿体和白色体的细胞只含有白色体的细胞只含有叶绿体的细胞母本枝条父本枝条子一代植株绿色绿色绿色白色花斑白色绿色白色白色花斑花斑绿色绿色、白色、花斑白色绿色、白色、花斑花斑绿色、白色、花斑从上述杂交结果可以看出，紫茉莉F1植株的颜色，完全是由母本决定的。细胞质遗传的特点及原因〔1〕表现出母系遗传〔F1代植株总表现出母本性状〕原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。正交和反交的遗传表现不同这样，由细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由卵细胞传给了子代。〔2〕F1的性状不会出现一定的别离比。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。原因：卵原细胞在减数分裂时，细胞质中的基因并不像核基因那样有规律地别离，而是随机地、不均等地分配到子细胞中去，因此会产生三种卵细胞，从而会产生三种不同的植株。

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，发育细胞核遗传细胞质遗传细胞核遗传与细胞质遗传的区别：遵守孟德尔遗传定律：不遵守孟德尔遗传定律母性影响与细胞质遗传的异同相同点：正反交结果不一致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。练习以下图是某种遗传病的系谱图，分析答复：

此遗传病的致病基因最可能存在于人体细胞的＿＿＿＿中，它是遗传属于＿＿＿＿遗传。线粒体细胞质人类神经性肌肉衰弱症是线粒体基因控制的遗传病，如右图所示的遗传图谱中，假设I—1号为患者(Ⅱ一3表现正常)，图中患此病的个体是〔〕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母性影响

在核遗传中，正交及反交的子代表型通常是一样的。但有时正反交的结果并不相同，子代的表型受到母本基因型的影响。这种由于母本基因型的影响，而使子代表现母本基因型所决定的性状的现象叫做母性影响，又叫前定作用母性影响的表现与细胞质遗传相似，但不是由于细胞质基因组所决定的，而是由于核基因的产物在卵细胞中积累所决定的，不属于细胞质遗传的范畴。

母性影响有两种：一种是短暂的，只影响子代个体的幼龄期；一种是持久的，影响子代个体终身

母性效应是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定，而不受本身基因型的支配。具有相对形状的亲本作正反交时，Fl总是表现出母本的性状是母系遗传，也可能是母性效应。椎实螺是一种雌雄同体软体动物，一般通过异体受精繁殖，但假设单独饲养，也可进行自体受精，其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分。现有纯合的右旋(基因型DD)和左旋(基因型dd)椎实螺假设干，请选择一对亲本，通过两代交配，证明螺壳的旋转方向符合母性效应。〔要求用遗传图解表示并加以简要说明〕。Ⅱ.〔12分〕〔1〕种子形状、子叶颜色(2分)这7对相对性状中种子形状和子叶颜色在F1代植株所结的种子上就表现出来，而其余性状需在F2代的植株上才表现出来(2分)。〔2〕P：♀dd×DD♂左旋雌螺右旋雄螺↓F1：Dd左旋螺↓×F2：1/4DD2/4Dd1/4dd右旋螺右旋螺右旋螺〔表现母本基因型〕说明：F1代为左旋，F2代均为右旋，说明不是母系遗传；且F2代无论何种基因型，表现型均由F1代基因型决定，说明是母性效应。〔遗传图解共6分；文字说明2分〕母性影响

在核遗传中，正交及反交的子代表型通常是一样的。但有时正反交的结果并不相同，子代的表型受到母本基因型的影响。这种由于母本基因型的影响，而使子代表现母本基因型所决定的性状的现象叫做母性影响，又叫前定作用母性影响的表现与细胞质遗传相似，但不是由于细胞质基因组所决定的，而是由于核基因的产物在卵细胞中积累所决定的，不属于细胞质遗传的范畴。

母性影响有两种：一种是短暂的，只影响子代个体的幼龄期；一种是持久的，影响子代个体终身

二、持久的母性影响

椎实螺〔Limnaeaperegra〕外壳的旋转方向右旋〔D〕，左旋〔d〕P：♀DD〔右〕♂dd〔左〕F1：Dd〔右〕F2：1DD〔右〕2Dd〔右〕1dd〔右〕〔右〕〔右〕〔右〕〔右〕〔左〕比例：3：1F3：1DD1/2DD1Dd1/2dd1ddP：♂DD（右）♀dd（）F1：Dd（左）F2：1DD（右）

2Dd（右）

1dd（右）F3：1DD1/2DD1Dd1/2dd1dd

（右）（右）（右）（右）（左）比例：3：1(SS)(别离)(ss)∴如果试验只进行到F1，很可能被误认为细胞质遗传。∵F1的旋转方向同母本一致。(SS)(别离)(ss)正交♀(右旋)SS×♂(左旋)ss反交♀(左旋)ss×♂(右旋)SS↓异体受精↓异体受精F1全部为右旋(Ss)全为左旋(Ss)↓自体受精↓自体受精F21SS∶2Ss∶1ss〔均右旋〕1SS∶2Ss∶1ss〔均右旋〕↓↓↓↓↓↓F3右旋右旋左旋右旋右旋左旋3∶1↓3∶1↓②.原因：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。∴母体基因型

受精卵纺锤体分裂方向

椎实螺外壳旋转方向。右旋──受精卵纺锤体向中线右侧分裂；左旋──受精卵纺锤体向中线左侧分裂。

母体的基因型如何作用于正在发育的卵细胞？卵细胞由其周围的滋养细胞提供营养，滋养细胞的基因产物可进入卵细胞。母体基因型DD，其卵细胞有D基因产物，后代为右旋；母体基因型Dd，其卵细胞有D和d基因产物，由于D对d为显性，后代亦为右旋；母体基因型dd，其卵细胞有d基因产物，后代为左旋。椎实螺的母体效应

这种由受精前母体卵细胞状态决定子代性状的现象称为母性影响，本质是核遗传范畴中的前定作用或延迟遗传。也称为前定作用或延迟遗传。细胞质遗传的特点：1.正交和反交的遗传表现不同；F1通常只表现母本的性状；2.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别离；3.通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换掉，但母本的细胞质基因及其所控制的性状仍不消失；4.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。母性影响与细胞质遗传的异同相同点：正反交结果F1不一致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。母性影响的性状受核基因控制，有持久性的，也有短暂性的。桃果实外表光滑对有毛为显性。现将毛桃的雌蕊授以纯合光桃的花粉，该雌蕊发育成的果实为毛桃，科学家研究发现果皮是由子房壁发育而成，果皮〔子房壁〕是母体的一局部，尽管毛桃和光桃受核基因控制，但果实的外表光滑与否显现出来的是母本性状，即母本基因型是毛桃，该果实一定是毛桃，但应该注意的是，科学家将子代〔F1〕种子栽种后，所结果实全是光桃，即表现出来的是F1的基因型。材料:椎实螺螺壳的螺旋方向有左旋与右旋的区分，受遗传控制。有人为了证明椎实螺螺壳的螺旋方向的遗传方式，用人工方法进行了如下两个实验。根据以下实验结果答复以下问题：

(注：椎实螺是一种雌雄同体的动物)

〔1〕①②这两种杂交方式称为正交、反交〔或答正反交〕。〔2〕根据上述现象，结合我们已经学习的母系遗传的知识，通过实验一、二得到的结果，可推测：遗传方式：细胞质遗传〔3分〕其遗传特点为：为母系遗传〔3分〕；②具有相对性状的亲本杂交，后代性状无一定的别离比〔3分〕〔3〕实验人员又推测，决定椎实螺螺壳的螺旋方向还有可能是另一种遗传方式，可能在受精卵形成前，母体的基因型就已经决定了它的螺旋方向了。①这种遗传方式是细胞核遗传〔3分〕；②假设D基因是决定椎实螺螺壳的螺旋方向右旋的，实验二亲本的个体细胞中此基因是纯合的，要获得你要推测的结果，在实验二的根底上该如何进行？请用遗传图解表示。紫茉莉紫茉莉枝条颜色遗传的解释2、玉米叶片埃形条纹的遗传1943年，Rhoades报道玉米的第7染色体上有一个控制白色条纹的基因(ij)

PIjIj♀

ijij♂

绿色

条纹F1

Ijij全部绿色F2

IjIjIjij

ijij

3绿︰1白条

Pijij♀

IjIj♂

条纹

绿色F1IjijIjij

Ijij

绿条白

条♀Ijij

IjIj绿♂

IjIjIjIjIjIjIjijIjijIjij

绿条白绿条白因此认为，隐性核基因ij引起了叶绿体的变异，便呈现条纹或白色性状。变异一经发生，便能以细胞质遗传的方式稳定传递

【2004年普通高等学校招生全国统一考试生物〔江苏卷〕4O．〔7分〕】玉米正常植株叶片为绿色，患一种遗传病后植株的叶片具白色条斑，或为不能成活的白化苗。显微观察发现，白化苗和白色条斑处的叶肉细胞不含叶绿体。有人为了探索该病的遗传机理，用人工授粉的方法进行了如下两个实验。根据以下实验结果答复以下问题：①实验结果显示，母本患条斑病时，该病通过__________________方式遗传。②实验中后代不同性状的个体的比例是随机的，其原因__________________实验二结果显示，母本正常时，该病的遗传受________________________的控制。质基因和核基因的关系:1.核基因在遗传中起主导作用；2.质基因在某些性状上起主导作用，但也受核基因调节；3.细胞质基因更常见的是对核遗传起弥补或后备作用，质基因只具半独立性遗传系统。核质DNA比较母性影响：由于存在母体核基因的代谢产物，表现与母体相似的遗传方式。

细胞质遗传：由细胞质基因组所决定的遗传现象和遗传规律。区别：〔1〕F1都表现母本的性状。〔2〕但前者是核遗传，后者是细胞质遗传。1、在小鸡的某一品系中发现有异常性状T。你采取什么方法来决定此性状是染色体基因引起的，或是细胞质基因引起的，或是与“母性效应〞有关，或是完全是由于环境引起的呢？2、正反交在F1如果得出不同的结果，这可以由〔1〕伴性遗传〔2〕细胞质遗传〔3〕母性影响。如果你得出这样一个结果，怎样用实验方法来决定是属于哪一种范畴？3.麦粉蛾幼虫的体色和成虫的褐色眼，都需要犬尿素的存在。由于隐性突变基因a纯合时不能合成犬尿素，因而幼虫身体无色，幼虫为红色眼。如果基因型为Aa的褐眼雌蛾与基因型为aa的红色雄蛾交配，其子代的表型如何？Geneproductsthatareessentialtomitochondrialfunction.

线粒体的复制Winge在用剪秋罗杂交时发现雄植株一般不出现花斑，显然这是有Y染色体之故。但其它染色体也影响花斑，而且发现有假设干常染色体显性基因抑制花斑。〔1〕Winge用雌的花斑植株与绿色雄植株杂交，得到的子代有1/4雌是有花斑，3/4雌不是花斑，而雄的都没有花斑。你如何解释这结果？〔2〕Winge用绿色雌株与绿色雄煮杂交，得到2458个子代，由1216个雌和1242个雄组成。雌株中127个有花斑，而雄株无花斑。假设染色体基因都是自由组合的，你如何解释这个结果？(08天津)31.〔2〕从使用莠去津农田中，选到了能遗传的耐莠去津杂草，将它与敏感莠去津植株杂交，结果见下表：杂交亲本后代中耐药型植株比例（%）后代中敏感型植株比例（%）耐药型♀×敏感型♂1000敏感型♀×耐药型♂0100由表推断