第一章遗传分析的基本原理第七节第七节 提提 纲纲一、母性影响的定义及特点一、母性影响的定义及特点二、细胞质遗传二、细胞质遗传的定义及特点的定义及特点三三、三系配套育种三系配套育种一、母性影响一、母性影响 母性影响母性影响：由于母本基因型的影响，而使子代表现母本：由于母本基因型的影响，而使子代表现母本性状的现象性状的现象，也称为，也称为前定作用前定作用或或延迟遗传延迟遗传。 这种遗传是由母亲核基因的产物积累在卵细胞中这种遗传是由母亲核基因的产物积累在卵细胞中, ,从而影响子代的表型从而影响子代的表型。即子代的表型不是由子代的基因。即子代的表型不是由子代的基因型决定，而是由母亲的基因型决定。型决定，而是由母亲的基因型决定。第七节第七节 核外遗传核外遗传(P1132)(P1132)1 1、例：锥实螺外壳旋转方向的遗传、例：锥实螺外壳旋转方向的遗传椎实螺：雌雄同体，异体受精，单个饲养时，自体受精。椎实螺：雌雄同体，异体受精，单个饲养时，自体受精。 外壳旋转方向受母亲的基因型控制，终生不变。外壳旋转方向受母亲的基因型控制，终生不变。P P dddd DD DD （左）（左） （右）（右） F F1 1 DdDd （左）（左） F F2 2 DD DD DdDd dddd 右右 右右 右右 1 1 ： 2 2 ：1 1 F F3 3 右右 右右 左左 3 3 ： 1 1D(D(右旋右旋) )对对d d（左旋）为完全显性（左旋）为完全显性 椎实螺外壳旋向的遗传椎实螺外壳旋向的遗传 F F3 3 F F2 2 基因型基因型 表型表型 比数比数 DD DD 1DD1DD DD DD 右旋右旋 3 3 DdDd DdDd dddd dddd 1dd 1dd 左旋左旋 1 12 2、母性影响的特点：（、母性影响的特点：（自学）自学） (1) (1) 子代的表型决定于母亲的基因型，与自身的基因型子代的表型决定于母亲的基因型，与自身的基因型无关。无关。 (2) (2) 分离定律分离定律F F2 2中中3:13:1的表型比在的表型比在F F3 3中才表现，同孟德中才表现，同孟德尔定律相比，尔定律相比，表型延迟一代表达表型延迟一代表达； 分离定律分离定律F F2 2中中1 1：2 2:1:1的基因型比在的基因型比在F F2 2中表现，同中表现，同孟德尔定律相比，孟德尔定律相比，基因型相同基因型相同。 (3) (3) 正反交产生的正反交产生的表型表型不同（不同（P1133P1133）。）。3 3、椎实螺旋向的原因：（自学）、椎实螺旋向的原因：（自学）二、细胞质遗传二、细胞质遗传 1 1、核遗传：细胞核内染色体基因组所控制的遗传现象、核遗传：细胞核内染色体基因组所控制的遗传现象和遗传规律。和遗传规律。 2 2、细胞质遗传：由细胞质基因所决定的遗传现象和遗、细胞质遗传：由细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律，也称为非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传规律，也称为非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母性遗传。传、母性遗传。 通常把所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质，统通常把所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质，统称为细胞质基因组。称为细胞质基因组。 线粒体和叶绿体为半自主性细胞器。线粒体和叶绿体为半自主性细胞器。原因原因：叶绿体在细胞质中。雌配子含有细胞质；而雄配：叶绿体在细胞质中。雌配子含有细胞质；而雄配子很少含有细胞质，而且通常不含有叶绿体，所以子代子很少含有细胞质，而且通常不含有叶绿体，所以子代叶绿体种类决定于母本，即属于细胞质遗传。叶绿体种类决定于母本，即属于细胞质遗传。3 3、细胞质遗传的特点、细胞质遗传的特点 正交和反交的遗传表现不同，正交和反交的遗传表现不同，F F1 1通常只表现母本的通常只表现母本的性状，又称为母性遗传；性状，又称为母性遗传； 遗传方式是非孟德尔式的，杂交后代遗传方式是非孟德尔式的，杂交后代般不表现一般不表现一定比例的分离；定比例的分离； 通过连续回交不能置换细胞质基因。通过连续回交不能置换细胞质基因。 子代连续与父本回交，母本子代连续与父本回交，母本核基因核基因可被全部置换掉，但可被全部置换掉，但由母本由母本细胞质基因细胞质基因所控制的性状仍不会消失。所控制的性状仍不会消失。 总结：总结： 1 1、细胞核遗传和细胞质遗传的联系与区别？、细胞核遗传和细胞质遗传的联系与区别？答（答（1 1）联系：）联系： 生物的遗传是细胞核遗传和细胞质遗传共同作用的结果。生物的遗传是细胞核遗传和细胞质遗传共同作用的结果。 （2 2）区别：）区别： 细胞核遗传中，除伴性遗传外，其亲本不论是正交还是反细胞核遗传中，除伴性遗传外，其亲本不论是正交还是反交，子代表型均为显性性状；细胞质遗传，亲本的正交和反交结交，子代表型均为显性性状；细胞质遗传，亲本的正交和反交结果不同，子代只表现出母本性状。（果不同，子代只表现出母本性状。（AAaaAAaa 和和 aaAAaaAA） 细胞核遗传，符合遗传学三大定律，杂交后代有一定的分细胞核遗传，符合遗传学三大定律，杂交后代有一定的分离比；细胞质遗传，其基因不像核内染色体上的基因能进行有规离比；细胞质遗传，其基因不像核内染色体上的基因能进行有规律地分离和组合，杂交后代不出现性状分离，也不存在自由组合律地分离和组合，杂交后代不出现性状分离，也不存在自由组合的连锁互换现象。的连锁互换现象。 细胞核遗传，核基因可在染色体上进行定位；细胞质遗传细胞核遗传，核基因可在染色体上进行定位；细胞质遗传中，质基因不能定位。中，质基因不能定位。 2 2、核基因常染色体核基因常染色体遗传中，正反交结果相同。正反交实验有时候遗传中，正反交结果相同。正反交实验有时候在在F F1 1代中得出不同的结果。这可能是由于伴性遗传、细胞质遗传代中得出不同的结果。这可能是由于伴性遗传、细胞质遗传或母性影响。试问如何判定究竟属于哪种类型？或母性影响。试问如何判定究竟属于哪种类型？ 答：答： （1 1）伴性遗传正反交产生不同的结果（）伴性遗传正反交产生不同的结果（X Xa aX Xa aXXA AY Y；X XA AX XA AXXa aY Y），），但在同配性别亲本是隐性基因纯合体并且异配性别亲本带有显性但在同配性别亲本是隐性基因纯合体并且异配性别亲本带有显性等位基因时，它们杂交产生的等位基因时，它们杂交产生的两种性别的子代表型有差异两种性别的子代表型有差异，且会，且会观察到观察到交叉遗传交叉遗传现象（现象（X Xa aX Xa aXXA AY Y）。）。 （2 2）细胞质遗传（母性遗传）正反交有不同的结果，但每一个杂）细胞质遗传（母性遗传）正反交有不同的结果，但每一个杂交产生子代的两种性别的表型相同。交产生子代的两种性别的表型相同。F F1 1雄体和雌体与适当的亲本雄体和雌体与适当的亲本型的雌体和雄体之间进行型的雌体和雄体之间进行回交回交，如果该性状重复好几代都从母体，如果该性状重复好几代都从母体传递给它的子代而并不通过雄体的话，那么它可能属于细胞质遗传递给它的子代而并不通过雄体的话，那么它可能属于细胞质遗传。即传。即子代表型（不分性别）永远与母亲表型一致子代表型（不分性别）永远与母亲表型一致。 （3 3）如果该性状虽从母体传递给它的子代但并不持续地在母系中）如果该性状虽从母体传递给它的子代但并不持续地在母系中遗传的话，那么可能归因于母性影响。即遗传的话，那么可能归因于母性影响。即子代表型（不分性别）子代表型（不分性别）并不永远与母亲表型一致并不永远与母亲表型一致，而是受母亲核基因控制，核基因会发，而是受母亲核基因控制，核基因会发生分离。生分离。 3 3、在实践中，正反交常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传、在实践中，正反交常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传，在细胞核遗传中，也可利用正反交判断是常染还是细胞质遗传，在细胞核遗传中，也可利用正反交判断是常染色体遗传还是伴性遗传：色体遗传还是伴性遗传：（1 1）若正交和反交的子代性状表现相同，则该性状属于细胞核）若正交和反交的子代性状表现相同，则该性状属于细胞核遗传，由遗传，由常染色体上的等位基因控制常染色体上的等位基因控制；（2 2）若正交和反交的结果不同，子代性状在雌雄性中的比例并）若正交和反交的结果不同，子代性状在雌雄性中的比例并不都是不都是1:11:1，表现出交叉遗传的特点则该性状属于，表现出交叉遗传的特点则该性状属于伴性遗传伴性遗传；（3 3）若正交和反交的子代性状表现不相同，且子代总表现出母）若正交和反交的子代性状表现不相同，且子代总表现出母本性状，则该性状属于本性状，则该性状属于细胞质遗传细胞质遗传。 为了保证实验结果的可靠性，应该选择多对符合要求的亲本为了保证实验结果的可靠性，应该选择多对符合要求的亲本进行正反交。进行正反交。 补充：三系配套育种核质基因的关系：核质基因的关系：N可使花粉正常可使花粉正常发育，发育，R能够抑能够抑制制S的表达。的表达。保持系保持系保持系保持系保持系保持系保持系保持系不育系（花粉不育）不育系不育系（花粉不育）不育系恢复系恢复系不育系三系杂交种不育系三系杂交种杂交种生产杂交种生产不育系生产不育系生产不育系不育系（母本）（母本）保持系保持系（父本）（父本）实践上如何应用三系法生产杂交种子？实践上如何应用三系法生产杂交种子？不育系繁殖不育系繁殖说明：说明：若恢复系的基因组成为若恢复系的基因组成为S(RR)S(RR)个体，成熟时，个体比较个体，成熟时，个体比较矮小，不利于授粉给母本，另外，基因组成为矮小，不利于授粉给母本，另外，基因组成为S(RR)S(RR)的的个体，其花期与母本不一致，也不利于授粉。个体，其花期与母本不一致，也不利于授粉。N N（RRRR）的植株高而且花期晚，有利于传粉。）的植株高而且花期晚，有利于传粉。补充：草履虫放毒型遗传补充：草履虫放毒型遗传说明，放毒型的毒素是由说明，放毒型的毒素是由细胞质中细胞质中的卡巴粒产生的，的卡巴粒产生的，但卡巴粒的增殖有赖于但卡巴粒的增殖有赖于核基因核基因K K的存在。的存在。如果没有如果没有K K基基因，因，kkkk个体中的卡巴粒经个体中的卡巴粒经5-85-8代的分裂，就会消失而变代的分裂，就会消失而变为敏感型。为敏感型。另一方面，另一方面，如果没有卡巴粒，如果没有卡巴粒，即使即使K K基因存在，也不能基因存在，也不能无中生有的产生卡巴粒，还是敏感型。无中生有的产生卡巴粒，还是敏感型。草履虫放毒型遗传草履虫放毒型遗传放毒型：能产生草履虫素的，放毒型：能产生草履虫素的， K/K+卡巴粒卡巴粒敏感型：能被草履虫素杀死的，敏感型：能被草履虫素杀死的，k/k接合时间短接合时间短接合时间长接合时间长卡巴粒内含有卡巴粒内含有DNA、RNA、蛋白质和脂类物质。蛋白质和脂类物质。这些物质的含这些物质的含量与普通细菌的含量相似。量与普通细菌的含量相似。卡巴粒的卡巴粒的DNA碱基比例与草履虫小核和线粒体的碱基比例与草履虫小核和线粒体的DNA不同，卡不同，卡巴粒中的细胞素与草履虫的也不相同，而与某些细菌相似。考虑巴粒中的细胞素与草履虫的也不相同，而与某些细菌相似。考虑到草履虫没有卡巴粒也能正常生存，到草履虫没有卡巴粒也能正常生存，推测卡巴粒是在进化历史的推测卡巴粒是在进化历史的某一时期进入草履虫内的细菌。某一时期进入草履虫内的细菌。经过若干代的相互适应后，它们经过若干代的相互适应后，它们之间建立起一种特殊的共生关系。之间建立起一种特殊的共生关系。卡巴粒为什么能产生毒素呢？研究表明，卡巴粒为什么能产生毒素呢？研究表明，卡巴粒中可能带有噬卡巴粒中可能带有噬菌体，菌体，这种噬菌体编码一种放毒型毒素蛋白质，即草履虫素，可这种噬菌体编码一种放毒型毒素蛋白质，即草履虫素，可以导致敏感型草履虫死亡。以导致敏感型草履虫死亡。草履虫放毒型遗传草履虫放毒型遗传1 1、两个先天性聋哑、两个先天性聋哑(AR)(AR)人结婚，所生的两个子女都不患人结婚，所生的两个子女都不患聋哑，这种情况可能属于：聋哑，这种情况可能属于： A A外显不完全外显不完全 B B遗传的异质性遗传的异质性 C C隔代遗传隔代遗传 D D延迟显性延迟显性B B 遗传异质性是指表现型一致的个体或同种疾病临床表现相同遗传异质性是指表现型一致的个体或同种疾病临床表现相同, ,但可能具不但可能具不同的基因型同的基因型, ,称为遗传异质性。由于遗传基础不同称为遗传异质性。由于遗传基础不同, ,它们的遗传方式、发病年它们的遗传方式、发病年龄、病程进展、病情严重程度、预后以及复发风险等都可能不同。研究表明龄、病程进展、病情严重程度、预后以及复发风险等都可能不同。研究表明, ,遗传病病种增多的原因不仅是由于发现了新的疾病遗传病病种增多的原因不仅是由于发现了新的疾病, ,而是从已知的综合征中分而是从已知的综合征中分出了亚型出了亚型, ,即遗传异质性的存在。遗传异质性几乎成为遗传的普通现象。例如即遗传异质性的存在。遗传异质性几乎成为遗传的普通现象。例如视网膜色素变性视网膜色素变性(retinitis (retinitis pigmentosa,RPpigmentosa,RP) )是最常见的致盲的单基因遗传眼是最常见的致盲的单基因遗传眼病之一病之一, ,主要表现为视网膜萎缩、夜盲和视野缩小主要表现为视网膜萎缩、夜盲和视野缩小, ,多为双眼发病多为双眼发病, ,致中年或老致中年或老年进完全失明。年进完全失明。RPRP的遗传方式具有遗传异质性的遗传方式具有遗传异质性, ,即可以有即可以有ADAD、ARAR、XRXR连锁遗传连锁遗传, ,可能还有可能还有Y Y连锁遗传。遗传方式不同的连锁遗传。遗传方式不同的RP,RP,一般其遗传基础也不同一般其遗传基础也不同, ,因而伴随的因而伴随的综合征的以及始发年龄、主要病情变化特征综合征的以及始发年龄、主要病情变化特征(XR(XR常伴高度近视常伴高度近视,AR,AR和和ADAD多为低多为低度近视度近视) )、病程进展、病程进展(AD(AD快快,AR,AR慢慢) )、预后情况、预后情况(AD(AD较轻较轻,AR,AR致盲致盲) )也有差异也有差异, ,甚至甚至还可区分为其他不同亚型。还可区分为其他不同亚型。