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遗传与作物育种精品课程课件 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目 上篇 第七章 细胞质遗传与植物的雄性不育性 2006年 3月 遗传与作物育种精品课程课件目录 上篇 第七章 细胞质遗传与植物的雄性不育性 第一节 细胞质遗传 一、细胞质遗传的基本概念 二、胞质遗传的基本特征和原理 第二节 植物雄性不育性的遗传 一、雄性不育遗传类型 二、三系的关系及其遗传原理 上篇 第七章 细胞质遗传与植物的雄性不育性 第一节 细胞质遗传 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 一、细胞质遗传的基本概念 生物大多数的性状是受细胞核内染色体上的基因控制，叫细胞核遗传(核遗传)，前面介绍的遗传变异原理，都是细胞核遗传的原理。另外，还有一些性状受细胞质中的基因控制，叫胞质遗传。 在生物的细胞质里，也存在着遗传物质-DNA。例如 在植物细胞中的质体、线粒体中，在动物细胞中的基粒、中心体中，都含有DNA。胞质基因就是这些核外细胞器和小颗粒上的DNA分子链的一些具有遗传效应的微小区段。 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 胞质基因与核基因有着共同的物质基础，因而在遗传功能上有着相似之处，如细胞质中的DNA也像细胞核的DNA一样，能准确地进行自我复制，从而保证胞质基因的连续性和稳定性;胞质基因也能控制蛋白质的合成，从而控制代谢类型和性状发育;凡是能够引起核基因发生突变的因素，也能引起胞质基因突变。 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 但是，由于胞质基因的载体及其所在的位置与核基因不同，因而它们在基因的传递、分配等方面又与核基因有区别。例如，核基因存在于染色体上，细胞分裂时能随着所在的染色体进行有规律的配对、分离和组合，在遗传上受三大规律支配。而胞质基因的载体是细胞质中的某些细胞器和一些颗粒物质，在细胞分裂和受精过程中，不是均等地分裂和分配。因而所控制的遗传性状不符合三大遗传规律的动态。 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 迄今为止，在各种生物中所发现的胞质基因为数不多，在遗传学上对胞质遗传了解得远不如核遗传深入。但某些细胞质遗传的性状已在农业生产上得到应用;如受细胞质基因作用的植物的雄性不育性，作为配制杂交种的母本，已在生产上取得了重大经济效益。 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 二、胞质遗传的基本特征和原理 (一)胞质遗传的基本特征 细胞质遗传最主要的特征是正交与反交的杂种和后代都只表现母本的性状，这种现象叫母性遗传或倾母遗传。虽然母性遗传的原因不只是胞质遗传这一种，但胞质基因所控制的性状都表现母性遗传。这是胞质遗传同核遗传的主要区别。例如大豆子叶颜色的遗传是胞质基因控制的，如用黄子叶的作母本，绿子叶的作父本杂交，F1及其后代全部是黄子叶;当用绿子叶的作母本，黄子叶的作父本杂交，F1及F2又全部是绿子叶(图7-1)。 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 就是说，胞质遗传的正交与反交其结果不同，杂种和杂种后代只表现母本性状，这显然与分离规律中所阐明的核遗传的表现完全不同。 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 (二)胞质遗传的基本原理 细胞学观察表明，真核生物在有性繁殖中所形成的雌、雄两性细胞，在其体积上相差极为悬殊，卵子要比精子大得多。但两性细胞的核在体积大小和核物质的含量上却很相似，这是因为卵子一般都有大量的细胞质，而精子所含的细胞质很少。另外在受精过程中精子的细胞质还有消耗，如花粉中的生殖核，经过花粉萌发、花粉管伸长等生理活动，等到精子进入胚囊与卵细胞结合时，其细胞质几乎消耗殆尽。 因此，受精后的合子很少能通过精子从父本那里得到细胞质，但能够通过卵子得到母本传下来的细胞质。 从图7-2中看出，凡是由胞质基因控制的性状，只能由母本通过卵子而遗传，不能由父本通过精子而遗传。因此，上述由胞质基因控制的大豆黄子叶与绿色子叶的杂交结果，自然就是母本是什么颜色，杂种子叶也是什么颜色了。 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目精品课程课件 图7-2 正、反交配差异形成原因示意图 最后指出，胞质和核是细胞的两个不可分割的组成部分，细胞核不能脱离胞质而独立存在，胞质无核也不能独立生存。在胞质基因作用于性状的遗传、变异时，必然与核内的一些基因存在着密切联系，两者常常通过共同的作用来实现对某一性状的控制。下文将要介绍的质核型雄性不育类型的遗传。就是这方面的典型实