第三章 遗传与基因工程 第一节细胞质遗传知识精讲 人教版

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1、第三章遗传与基因工程第一节细胞质遗传知识精讲一.本周教学内容第三章遗传与基因工程第一节细胞质遗传二.学习重点细胞质遗传的特点和形成特点的原因。三.学习过程第一节细胞质遗传真核生物的许多性状是由细胞核内的遗传物质（核基因）控制的。这种遗传方式叫做细胞核遗传（简称核遗传）。后来人们发现，真核生物还有一些性状是通过细胞质内的遗传物质控制的，这种遗传方式叫做细胞质遗传。提问：请回忆一下，核遗传所遵行的规律。细胞质遗传的特点：（一）实例：紫茉莉叶绿体的遗传。紫茉莉的枝条一般都是绿色的。但是，有的花斑紫茉莉，

2、在它的同一植株上有时会生有三种不同的枝条——绿色的、白色的和花斑状的。绿色枝条上的叶是深绿色的，白色枝条上的叶是白色的（或是极浅的绿色），花斑枝条上的叶呈白色和绿色相间的花斑状。如果用显微镜检查紫茉莉的叶肉细胞，可以看到绿色叶的细胞内含有正常的叶绿体，白色叶的细胞内没有正常的叶绿体。而花斑叶中则有两种不同的细胞：含有正常叶绿体的细胞和没有正常叶绿体的细胞。1.实验过程：紫茉莉枝叶的这种性状是怎样向后代传递的呢？为研究这一问题，用紫茉莉不同枝条上的花相互授粉，得到的结果如表所示。接受花粉的枝条提供花

3、粉的枝条种子（F1）发育成的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2.细胞质遗传的特点：依据上述试验可以总结出如下特点：（1）母系遗传：具有相对性状的亲本杂交，F1总是表现出母本性状的遗传现象。（2）分离比不确定：两个亲本杂交，若出现性状分离，不会像细胞核遗传那样出现一定的分离比。3.形成特点的原因：（1）受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。（2）生殖细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能像核内的遗传物质那样进行有规律的分

4、离，而是随机地、不均等地分配到子细胞中去。细胞质遗传的物质基础线粒体和叶绿体中存在DNA，都能够进行自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，控制生物的某些性状。例如，人体内的每一个细胞都含有着数百个线粒体，一个线粒体中含有几个DNA环。其中每一个环又都包含着几十个基因。最近十年来的研究成果表明，线粒体DNA在许多方面具有重要的作用。线粒体DNA的缺陷与数十种人类遗传病有关，并且这些疾病很多是与脑部和肌肉有关的遗传病。例如，线粒体肌病和神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。这些遗传病都是只

5、能通过母亲遗传给后代的。细胞质遗传在实践中的应用：细胞质遗传主要应用在作物育种上。（一）杂种优势1.概念：在农业生产上，杂交种表现出生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强等特点。2.弊端：杂种优势往往只表现在两个品种杂交后的第一代上。杂种第一代所结的种子再种下去，长出来的杂种第二代（F2）就会出现生长不齐、产量下降等现象。因此要保持作物的杂种优势，就必须年年配制第一代杂交种。提问：若利用矮秆（A）植株和抗病（B）植株，培育既矮秆又抗病的植株，其杂交的遗传图解如何？杂交的后代性状分离的情况如何？

6、（二）雄性不育植株1.概念：雄蕊发育不正常，不能产生可育的花粉，但是雌蕊正常可育，可以接受其他植株的花粉而产生种子，这种现象在遗传学上称为雄性不育。2.意义：可以省去杂交时人工去雄的工作。具有可遗传的雄性不育性状的植株群体叫做雄性不育系（简称不育系）。有了雄性不育系，就免去了大量的人工去雄工作，这样既节省了大量的劳动力，又可以保证杂交种的纯度。3.本质：在细胞核和细胞质中，都含有决定雄蕊是否可育的基因。其中，细胞核的不育基因用r表示，可育基因用R表示，并且R对r为显性；细胞质的不育基因用S表示，可

7、育基因用N表示。当植物体有R或N时，植物表现可育。提问：写出有关植物育性的所有基因型，并判断其育性。（三）三系法培育水稻1.解决雄性不育系的自身留种问题：利用基因型为N（rr）的品种，既能使母本结实，又使后代保持了不育特性，因此叫做雄性不育保持系（简称保持系）。2.解决杂交种可育问题：利用基因型为N（RR）的品种作父本，与基因型为S（rr）的雄性不育系杂交，才能使后代恢复可育性。这种能够使雄性不育系的后代恢复可育性的品种，叫做雄性不育恢复系（简称恢复系）。用这样的种子在田间大面积播种，长成的植株既

8、可以通过传粉而结实，又可以在各方面表现出较强的优势。在杂交育种中，雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系必须配套使用。这就是人们常说的三系配套。【模拟试题】一.判断题1.细胞质基因存在于细胞器中的染色体上。（）2.细胞质遗传也是由基因控制的，因此，同样遵循遗传的三大定律。（）3.在细胞质遗传中，F1总是表现出母本的性状，因此，F1一定不会出现性状分离。（）4.如果紫茉莉花斑枝条上花的雌蕊接受同一枝条上花的花粉，那么，F1枝条一定也是花斑枝条。（）二.选择题1.“杂交水稻之父”袁