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1、细胞质遗传的发现细胞质遗传的发现在茉莉花花斑植株中，有时会出现只有绿色叶片的枝条和只有白色叶片的枝条。花斑叶片的白色部分和绿色部分之间有明显的界限。Carl Correns（1909）用三种类型枝条上的花进行正反交，杂交F1代中得到下表结果。这组结果有两个显著特征。第一，同一组合正反交F1的表型不同。例如：绿色*白色绿色，白色*绿色白色。而孟德尔遗传学中的正反交的表型是一致的。第二，所有F1的表型仅取决于母本的表型，但孟德尔遗传学中双亲的遗传贡献是相同。第1页/共18页第2页/共18页接受花粉枝条接受花粉枝条提供花粉枝条提供花粉枝条种子（种子（F F1 1）植株）植株花斑紫茉莉不同类型枝条花的
2、正反交F1表型绿绿 色色绿绿 色色白白 色色花花 斑斑绿绿 色色绿绿 色色绿绿 色色白白 色色白白 色色 白白 色色花花 斑斑花花 斑斑花花 斑斑白白 色色绿色绿色、白色、白色、花花斑斑绿色绿色、白色、白色、花花斑斑绿色绿色、白色、白色、花花斑斑第3页/共18页细胞遗传的定义细胞遗传的定义：由细胞质基因决定性状表现的遗传现象。核外基因通过母体向后代传递，一次又称母性遗传。物质基础：线粒体、叶绿体中的DNA上和细胞质粒上的基因。特点：1.无论是正交还是反交，无论是正交还是反交，F1的表现型总与母本一致的表现型总与母本一致。因此正交与反交后代的表型不同表型不同。杂交后代的表型可能会分离，但不表现为
3、孟德尔式分离比例不表现为孟德尔式分离比例。2.连续回交不会导致不会导致用作非轮回亲本的母本细胞质基母本细胞质基因及其所控制性状的消失因及其所控制性状的消失，但其核遗传物质则按每回交一代减少一半的速度减少，直到被全部置换。3.非细胞器的的细胞质颗粒中遗传物质细胞质颗粒中遗传物质的遗传类似病类似病毒的传导毒的传导。第4页/共18页细胞质遗传机理细胞质遗传机理(一）一）代表两种细胞核代表两种细胞核代表两种质体代表两种质体代表两种线粒体代表两种线粒体P配子配子F1第5页/共18页细胞质遗传机理细胞质遗传机理(二）二）紫茉莉杂交时母本细胞的细胞质不均等分配示意图紫茉莉杂交时母本细胞的细胞质不均等分配示意
4、图卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞第6页/共18页母系遗传的实例母系遗传的实例植物中的藏报春、玉米、棉花等叶绿体的遗传；高梁、水稻等雄性不育的遗传；微生物中链孢霉线粒体的遗传等。第7页/共18页线粒体遗传线粒体遗传1 1、酵母菌小菌落的遗传：、酵母菌小菌落的遗传：酵母有一种酵母有一种“小菌落小菌落”个个体。这种类型经培养后只能产生小菌落。体。这种类型经培养后只能产生小菌落。小菌落小菌落酵母酵母正常正常个体个体 二倍体正常二倍体正常 减数分裂减数分裂 单倍体正常单倍体正常，不分离小菌落。，不分离小菌落。小菌落酵母菌细胞内，缺少细胞色素小菌落酵母菌细胞内，缺
5、少细胞色素a a和和b b，还缺少细胞色素氧化酶，这些酶类，存在，还缺少细胞色素氧化酶，这些酶类，存在于细胞线粒体中，表明这种小菌落的变异与线粒体的基因组变异有关。于细胞线粒体中，表明这种小菌落的变异与线粒体的基因组变异有关。第8页/共18页酵母菌小菌落的遗传酵母菌小菌落的遗传第9页/共18页细细 胞胞 质质 遗遗 传传 的的 应应 用用在细胞质遗传的许多性状中，在应用上最重要的一个就是植物的雄性不育性。植物雄性不育的主要特征是雄蕊发育不正常，不能产生有功能的花粉，但是它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实。第10页/共18页应用于水稻杂交育种应用于水稻杂交育种水稻雄性不育的遗传 S rf
6、rfN RfRfSP；F1：F2：Rfrf S RfRfS RfrfS RfrfS rfrf可育可育可育不育第11页/共18页SRfRfNRfRfS rfrfS RfrfN RfrfN rfrf雄性可育雄性可育雄性可育雄性可育雄性可育雄性可育雄性可育雄性可育雄性可育雄性可育雄性不育雄性不育保保持持系系恢恢复复系系恢恢复复系系第12页/共18页第13页/共18页雄性不育机制雄性不育机制 目前还不是很清楚，只是有一些关于核质互作不育的机理假说。目前还不是很清楚，只是有一些关于核质互作不育的机理假说。1 1、质核互补控制假说：认为细胞质不育基因位于线粒体体内。、质核互补控制假说：认为细胞质不育基因位
7、于线粒体体内。线粒体线粒体DNADNA变异变异 +核核RfRf基因基因 可育可育 线粒体线粒体DNADNA变异变异 +核核rfrf基因基因 花粉不育。花粉不育。如果如果N N与与Rf Rf 同时存在，同时存在，N N就起调节基因作用。就起调节基因作用。2 2、病毒危害假说：造成不育的原因，是由于病毒侵害造成的。、病毒危害假说：造成不育的原因，是由于病毒侵害造成的。病毒侵染敏感植株（病毒侵染敏感植株（rfrfrfrf）不危害不危害2 2倍体宿主细胞倍体宿主细胞却能杀死单倍体的花粉，却能杀死单倍体的花粉，而而 Rf Rf 能给予花粉以一种抗性，来抵抗病毒的有害作用。能给予花粉以一种抗性，来抵抗病毒
8、的有害作用。第14页/共18页应用时，必须应用时，必须三系配套三系配套，具备，具备不育系、保持系和不育系、保持系和恢复系恢复系。（一）三系的培育（玉米为例）（一）三系的培育（玉米为例）1 1、不育系和保持系的培育：、不育系和保持系的培育：雄性不育雄性不育系基因型：（系基因型：（S S）rfrfrfrf 保持系保持系基因型：（基因型：（N N）rfrfrfrf 雄性不育系：雄性不育系：具有雄性不育系特征的品种或品系。只作杂具有雄性不育系特征的品种或品系。只作杂交母本用，简称交母本用，简称A A系系。保持系：保持系：能够保持雄性不育系特性的品系或品种。保持系本能够保持雄性不育系特性的品系或品种。保
9、持系本身是可育的，当它与不育系杂交，杂交后代仍能保持不育系的不身是可育的，当它与不育系杂交，杂交后代仍能保持不育系的不育性。只作杂交父本用。简称育性。只作杂交父本用。简称B B系系。（S S）rfrfrfrf（N N）rfrfrfrf（S S）rfrfrfrf （N N）rfrf rfrf 第15页/共18页三系的培育三系的培育 2 2、恢复系的培育、恢复系的培育 恢复系（恢复系（N N）RfRfRfRf：能使雄性不育系的后代恢复其育性的品种：能使雄性不育系的后代恢复其育性的品种或品系。或品系。恢复系与雄性不育系杂交，就能获得可育的恢复系与雄性不育系杂交，就能获得可育的杂交种，杂交种，以供大以供大田生产之用。作杂交父本，简称田生产之用。作杂交父本，简称C C系。系。恢复系恢复系 恢复系，进行繁殖。恢复系，进行繁殖。保持系保持系 不育系不育系 恢复系恢复系 保持系保持系 不育系不育系 F1F1杂交种杂交种 恢复系恢复系第16页/共18页第17页/共18页感谢您的观看！第18页/共18页