细胞质遗传

这是一篇关于细胞质遗传的思维导图。细胞质遗传（cytoplasmic inheritance）是指子代的性状由细胞质内的基因所控制的遗传现象和遗传规律。

细胞质遗传

• 母性影响
  • 母性影响：又称母性效应（maternal effect)是指子代某一性状的表现由母本的核基因型或积累在卵子中的核基因产物所决定，而不受本身基因型的支配，从而导致子代表现型与母本表现型相同的现象
  • 类型
    • 短暂性的母性影响
      • 只影响子代个体的幼龄时期，例如面粉蛾野生型幼虫的皮中含由色素，成虫复眼呈棕褐色
    • 持久性的母性影响
      • 影响子代个体终身，例如在锥实螺的遗传研究中，曾观察到持久性母性影响的现象
  • 母性影响的实质
    • 母性影响是细胞核基因控制性状的独特表现，不属于细胞质遗传
    • 根本特征
      • 子代表现型由母本（体）基因型决定（延迟遗传）
    • 可能的机制
      • 母体为子代胚胎发育早期（性状发育的决定期）提供物质，决定子代性状的发育
      • 如果进行胚胎移植：将任一基因型移植到一个母体中，该个体的性状表现就由这个母体决定
      • 因此也可以理解为性状由胚胎发育环境决定
• 细胞质遗传的概念与特点
  • 核遗传：染色体基因组所控制的遗传现象和遗传规律
  • 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，核外遗传
  • 特点
    • 正反交结果不同，且F1代的表现总是和母本一致，故又称之为母性遗传
    • 通过连续回交能把母本的核基因全部置换掉，但母本的细胞质基因及其控制的性状仍不消失
    • 非细胞器基因组中遗传物质的传递类似病毒的转导
    • 杂种后代也不表现一定比例的分离
  • 母性影响与细胞质遗传（母性遗传）的异同
    • 同：正反交结果不一致
    • 异：1、细胞质性状的遗传表型是稳定的，受细胞质基因控制 2、母性影响的性状受核基因控制，有持久性，也有短暂性
  • 细胞质遗传的实例
    • 线粒体遗传的现象
      • 红色面包霉缓慢生长突变型的遗传
      • 酵母小菌落的遗传
    • 叶绿体遗传的现象
      • 衣藻的叶绿体遗传
      • 紫茉莉的花斑叶色遗传
      • 天竺葵的花斑叶色遗传
      • 玉米埃型条纹叶的遗传
    • 质体的遗传特点
      • 质体具有遗传自主性：既能自我复制，又能独立表达（决定性状表现）
      • 质体遗传的自主性是相对的：1、可能与核基因共同决定性状表现 2、在某些情况下受核基因影响（甚至产生细胞质基因突变）
• 细胞质基因和细胞核基因之间的关系
  • 共生体遗传
    • 共生体：在某些生物的细胞质中存在着一种细胞质颗粒，它们并不是细胞生存的必需组成部分，而是以某种共生的形式存在于细胞中，因而被称为共生体
      • 具有卡巴粒的草履虫是放毒型，能释放一种叫草履虫素的细胞质有毒物质；缺乏卡巴粒的草履虫是敏感型，草履虫素能使它中毒或致死
    • 共生体的起源：与线粒体和质体相似，人们认为共生体可能是源于进入细胞的某种细菌，经过相互适应形成共生关系
    • 实例：草履虫卡巴粒的遗传
  • 植物雄性不育性的遗传
    • 不育：一个个体不能产生有功能的配子或不能产生在一定条件能够存活的合子的现象
    • 雄性不育：植株不能产生正常的花药、花粉或雄配子的不育类型
    • 植物雄性不育的类型
      • 核不育型
      • 质-核不育型
        • 质-核不育型假说
          • 质核互补控制假说
            • 1、线粒体是一个半自主的细胞器，其结构、功能分别由细胞质与细胞核编码 ；2、 某些蛋白质同时由细胞核与细胞质基因编码
            • 可育类型的遗传基础：1、核质基因均正常；2、细胞质基因正常；3、细胞核基因正常
            • 不育性的遗传基础：某个蛋白质的核基因与质基因均发生突变
          • 能量供求假说
          • 亲缘假说
            • 基本内容：亲缘关系较远的亲本间杂交，杂种后代核质基因间不协调，并进而导致生理不协调，达到一定程度后雄配子发育异常
            • 1、后代细胞质遗传物质来源于母本，而细胞核遗传物质来源于两个亲本 2、如果以父本为轮回亲本回交，还可以形成不一个亲本细胞质与另一亲本细胞核的新组合
            • 应用
              • 可以用亲缘关系远的亲本间杂交创造不育类型
              • 寻找不育系的保持系，应在亲缘关系较远的品种中
              • 寻找不育系的恢复系，应在亲缘关系较近的品种中
    • 雄性不育的利用
      • 在遗传、育种中的应用
        • 细胞质遗传研究
        • 杂种优势利用
        • 群体改良
      • 3种雄性不育在杂种优势利用中的应用
        • 细胞核雄性不育：不易保持不育性
        • 细胞质雄性不育：育性不易得到恢复
        • 质核互作雄性不育
• 细胞质遗传的物质基础
  • 线粒体遗传的分子基础
    • 线粒体基因组的一般性质
    • 线粒体DNA的组成
    • 线粒体蛋白质的合成
    • 人类线粒体基因病
  • 叶绿体遗传的分子基础
    • 叶绿体基因组
    • 叶绿体DNA的基因组成
    • 叶绿体遗传系统与核遗传系统的关系