細胞質遺傳與母性效應

細胞質遺傳與母性效應第1頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二Ⅱ.（1）孟德爾選擇了豌豆的如下7對相對性狀進行研究：性狀種子形狀子葉顏色種皮顏色豆莢形狀豆莢顏色花的位置莖的高度顯性圓形黃色灰色飽滿綠色葉腋高莖隱性皺縮綠色白色皺縮黃色頂生矮莖孟德爾選擇

兩對相對性狀研究自由組合定律，觀察到F2的性狀分離比9：3：3：1所用的時間最短，原因是

。（1）種子形狀、子葉顏色(2分)這7對相對性狀中種子形狀和子葉顏色在F1代植株所結的種子上就表現(xiàn)出來，而其余性狀需在F2代的植株上才表現(xiàn)出來(2分)。第2頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二母性效應是指子代某一性狀的表型由母體的核基因型決定，而不受本身基因型的支配。具有相對形狀的親本作正反交時，F(xiàn)l總是表現(xiàn)出母本的性狀是母系遺傳，也可能是母性效應。椎實螺是一種雌雄同體軟體動物，一般通過異體受精繁殖，但若單獨飼養(yǎng)，也可進行自體受精，其螺殼的旋轉方向有左旋和右旋的區(qū)分?，F(xiàn)有純合的右旋(基因型DD)和左旋(基因型dd)椎實螺若干，請選擇一對親本，通過兩代交配，證明螺殼的旋轉方向符合母性效應。（要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明）。第3頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二Ⅱ.（12分）（1）種子形狀、子葉顏色(2分)這7對相對性狀中種子形狀和子葉顏色在F1代植株所結的種子上就表現(xiàn)出來，而其余性狀需在F2代的植株上才表現(xiàn)出來(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（表現(xiàn)母本基因型）說明：F1代為左旋，F(xiàn)2代均為右旋，說明不是母系遺傳；且F2代無論何種基因型，表現(xiàn)型均由F1代基因型決定，說明是母性效應。（遺傳圖解共6分；文字說明2分）第4頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二母性影響

在核遺傳中，正交及反交的子代表型通常是一樣的。但有時正反交的結果并不相同，子代的表型受到母本基因型的影響。這種由于母本基因型的影響，而使子代表現(xiàn)母本基因型所決定的性狀的現(xiàn)象叫做母性影響，又叫前定作用母性影響的表現(xiàn)與細胞質遺傳相似，但不是由于細胞質基因組所決定的，而是由于核基因的產(chǎn)物在卵細胞中積累所決定的，不屬于細胞質遺傳的范疇。

母性影響有兩種：一種是短暫的，只影響子代個體的幼齡期；一種是持久的，影響子代個體終身

第5頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二第6頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二第7頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二二、持久的母性影響

椎實螺（Limnaeaperegra）外殼的旋轉方向

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：3：1F3：1DD1/2DD1Dd1/2dd1dd第8頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二P：♂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第9頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二(SS)(分離)(ss)

∴如果試驗只進行到F1，很可能被誤認為細胞質遺傳?！逨1的旋轉方向同母本一致。(SS)(分離)(ss)

正交♀(右旋)SS×♂(左旋)ss

反交♀(左旋)ss×♂(右旋)SS↓異體受精↓異體受精F1

全部為右旋(Ss)全為左旋(Ss)↓自體受精↓自體受精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↓第10頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二②.原因：椎實螺外殼旋轉方向是由受精卵第一次和第二次分裂時紡錘體分裂方向所決定的。∴母體基因型受精卵紡錘體分裂方向椎實螺外殼旋轉方向。右旋──受精卵紡錘體向中線右側分裂；左旋──受精卵紡錘體向中線左側分裂。第11頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二

母體的基因型如何作用于正在發(fā)育的卵細胞？

卵細胞由其周圍的滋養(yǎng)細胞提供營養(yǎng)，滋養(yǎng)細胞的基因產(chǎn)物可進入卵細胞。母體基因型DD，其卵細胞有D基因產(chǎn)物，后代為右旋；母體基因型Dd，其卵細胞有D和d基因產(chǎn)物，由于D對d為顯性，后代亦為右旋；母體基因型dd，其卵細胞有d基因產(chǎn)物，后代為左旋。第12頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二

椎實螺的母體效應第13頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二

這種由受精前母體卵細胞狀態(tài)決定子代性狀的現(xiàn)象稱為母性影響，本質是核遺傳范疇中的前定作用或延遲遺傳。也稱為前定作用或延遲遺傳。第14頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二短暫性的母性影響面粉蛾（Ephestiakuehniella）野生型幼蟲的皮中含有色素，成蟲復眼呈棕褐色。經(jīng)研究鑒定，這種色素是由犬尿氨酸（kynurenine）形成的，由一對基因（A/a）控制，基因型為aa的幼蟲皮膚幾乎無色，復眼呈紅色。用純合有色個體（AA）與無色個體（aa）雜交，無論父本還是母本有色，其F1代都表現(xiàn)有色。但當用F1代（Aa）與aa個體測交，其后代的表型則取決于有色親本的性別。若F1(Aa)代作父本，后代表型與一般測交一樣，幼蟲一半皮膚有色，另一半的皮膚無色；成蟲中一半為棕褐色眼，另一半為紅眼，完全符合孟德爾分離比數(shù)。若將F1(Aa)代作母本，測交后代幼蟲都是有色，而成蟲時又表現(xiàn)出半數(shù)是褐色眼，半數(shù)為紅眼。這些結果既不同于一般測交，也與伴性遺傳規(guī)律不符。第15頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二P：AAaaF1：Aa（有色個體）結果：正反交結果相同。測交1：♂Aa♀aa

1/2Aa1/2aa幼蟲有色無色成蟲褐眼紅眼測交2：♀

Aa♂aa

1/2Aa1/2aa幼蟲有色有色成蟲褐眼紅眼第16頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二A（有色）＞a（無色）

AA：幼蟲有色，成蟲眼色為棕褐色。

aa：幼蟲無色，成蟲眼色為紅色。面粉蛾體色的遺傳第17頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二細胞質遺傳的特點：1.正交和反交的遺傳表現(xiàn)不同；F1通常只表現(xiàn)母本的性狀；2.遺傳方式是非孟德爾式的；雜交后代一般不表現(xiàn)一定比例的分離；3.通過連續(xù)回交能將母本的核基因幾乎全部置換掉，但母本的細胞質基因及其所控制的性狀仍不消失；4.由附加體或共生體決定的性狀，其表現(xiàn)往往類似病毒的轉導或感染。第18頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二母性影響與細胞質遺傳的異同相同點：正反交結果F1不一致不同點細胞質性狀的遺傳表型是穩(wěn)定的，受細胞質基因控制。母性影響的性狀受核基因控制，有持久性的，也有短暫性的。第19頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二桃果實表面光滑對有毛為顯性?，F(xiàn)將毛桃的雌蕊授以純合光桃的花粉，該雌蕊發(fā)育成的果實為毛桃，科學家研究發(fā)現(xiàn)果皮是由子房壁發(fā)育而成，果皮（子房壁）是母體的一部分，盡管毛桃和光桃受核基因控制，但果實的表面光滑與否顯現(xiàn)出來的是母本性狀，即母本基因型是毛桃，該果實一定是毛桃，但應該注意的是，科學家將子代（F1）種子栽種后，所結果實全是光桃，即表現(xiàn)出來的是F1的基因型。第20頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二材料:椎實螺螺殼的螺旋方向有左旋與右旋的區(qū)分，受遺傳控制。有人為了證明椎實螺螺殼的螺旋方向的遺傳方式，用人工方法進行了如下兩個實驗。根據(jù)下列實驗結果回答下列問題：

(注：椎實螺是一種雌雄同體的動物)

第21頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二（1）①②這兩種雜交方式稱為

正交、反交（或答正反交）。（2）根據(jù)上述現(xiàn)象，結合我們已經(jīng)學習的母系遺傳的知識，通過實驗一、二得到的結果，可推測：遺傳方式：

細胞質遺傳（3分）其遺傳特點為：

為母系遺傳（3分）；②具有相對性狀的親本雜交，后代性狀無一定的分離比（3分）

第22頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二（3）實驗人員又推測，決定椎實螺螺殼的螺旋方向還有可能是另一種遺傳方式，可能在受精卵形成前，母體的基因型就已經(jīng)決定了它的螺旋方向了。①這種遺傳方式是

細胞核遺傳（3分）；②假設D基因是決定椎實螺螺殼的螺旋方向右旋的，實驗二親本的個體細胞中此基因是純合的，要獲得你要推測的結果，在實驗二的基礎上該如何進行？請用遺傳圖解表示。第23頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二第24頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二紫茉莉第25頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二第26頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二第27頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二紫茉莉枝條顏色遺傳的解釋第28頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二2、玉米葉片埃形條紋的遺傳

1943年，Rhoades報道玉米的第7染色體上有一個控制白色條紋的基因(ij)

PIjIj♀

ijij♂

綠色

條紋

F1

Ijij全部綠色

F2

IjIjIjij

ijij

3綠︰1白條

第29頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二

Pijij♀IjIj♂

條紋

綠色

F1IjijIjij

Ijij

綠條白

條♀Ijij

IjIj綠♂

IjIjIjIjIjIjIjijIjijIjij

綠條白綠條白因此認為，隱性核基因ij引起了葉綠體的變異，便呈現(xiàn)條紋或白色性狀。變異一經(jīng)發(fā)生，便能以細胞質遺傳的方式穩(wěn)定傳遞

第30頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二【2004年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試生物（江蘇卷）4O．（7分）】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，或為不能成活的白化苗。顯微觀察發(fā)現(xiàn)，白化苗和白色條斑處的葉肉細胞不含葉綠體。有人為了探索該病的遺傳機理，用人工授粉的方法進行了如下兩個實驗。根據(jù)下列實驗結果回答問題：第31頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二①實驗結果顯示，母本患條斑病時，該病通過__________________方式遺傳。②實驗中后代不同性狀的個體的比例是隨機的，其原因__________________

實驗二結果顯示，母本正常時，該病的遺傳受________________________的控制。第32頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二第33頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二質基因和核基因的關系:1.核基因在遺傳中起主導作用；2.質基因在某些性狀上起主導作用，但也受核基因調節(jié)；3.細胞質基因更常見的是對核遺傳起彌補或后備作用，質基因只具半獨立性遺傳系統(tǒng)。第34頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二核質DNA比較第35頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二母性影響：由于存在母體核基因的代謝產(chǎn)物，表現(xiàn)與母體相似的遺傳方式。

細胞質遺傳：由細胞質基因組所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律。區(qū)別：（1）F1都表現(xiàn)母本的性狀。（2）但前者是核遺傳，后者是細胞質遺傳。第36頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二第37頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二1、在小雞的某一品系中發(fā)現(xiàn)有異常性狀T。你采取什么方法來決定此性狀是染色體基因引起的，或是細胞質基因引起的，或是與“母性效應”有關，或是完全是由于環(huán)境引起的呢？2、正反交在F1如果得出不同的結果，這可以由（1）伴性遺傳（2）細胞質遺傳（3）母性影響。如果你得出這樣一個結果，怎樣用實驗方法來決定是屬于哪一種范疇？第38頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二3.麥粉蛾幼蟲的體色和成蟲的褐色眼，都需要犬尿素的存在。由于隱性突變基因a純合時不能合成犬尿素，因而幼蟲身體無色，幼蟲為紅色眼。如果基因型為Aa的褐眼雌蛾與基因型為aa的紅色雄蛾交配，其子代的表型如何？第39頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二Geneproductsthatareessentialtomitochondrialfunction.

第40頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二線粒體的復制第41頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二Winge在用剪秋羅雜交時發(fā)現(xiàn)雄植株一般不出現(xiàn)花斑，顯然這是有Y染色體之故。但其它染色體也影響花斑，而且發(fā)現(xiàn)有若干常染色體顯性基因抑制花斑。（1）Winge用雌的花斑植株與綠色雄植株雜交，得到的子代有1/4雌是有花斑，3/4雌不是花斑，而雄的都沒有花斑。你如何解釋這結果？（2）Winge用綠色雌株與綠色雄煮雜交，得到2458個子代，由1216個雌和1242個雄組成。雌株中127個有花斑，而雄株無花斑。若染色體基因都是自由組合的，你如何解釋這個結果？第42頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二(08天津)31.（2）從使用莠去津農田中，選到了能遺傳的耐莠去津雜草，將它與敏感莠去津植株雜交，結果見下表：雜交親本后代中耐藥型植株比例（%）后代中敏感型植株比例（%）耐藥型♀×敏感型♂1000敏感型♀×耐藥型♂0100由表推斷，控制該耐藥性狀的基因位于

。細胞質中第43頁，共56頁，2023年，2月20日，星期二1970年以前，未發(fā)現(xiàn)植物對除草劑有抗性，但