細(xì)胞質(zhì)基因遺傳與母系遺傳現(xiàn)象

1、細(xì)胞質(zhì)基因遺傳與母系遺傳現(xiàn)象細(xì)胞質(zhì)基因遺傳與母系遺傳現(xiàn)象摘要：細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)是母系遺傳和后代的性狀不會(huì)出現(xiàn)一定的分離比。因此，很多師生在遇到有關(guān)細(xì)胞質(zhì)遺傳的問(wèn)題時(shí)，都會(huì)不加思索地認(rèn)為：細(xì)胞質(zhì)遺傳一定是母系遺傳。然而據(jù)有關(guān)資料表明，細(xì)胞質(zhì)遺傳并非都是母系遺傳。但是隨著20世紀(jì)80年代DNA分子生物技術(shù)、以及相繼的電鏡和抗DNA免疫電鏡技術(shù)等的技術(shù)的發(fā)展發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)遺傳中也存在著低頻的父系遺傳與雙親遺傳。并且目前的大多數(shù)學(xué)者公認(rèn)為現(xiàn)在沒(méi)

2、有任何一種簡(jiǎn)單的理論可以概括解釋這種現(xiàn)象，細(xì)胞質(zhì)遺傳的內(nèi)容也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在不斷地?cái)U(kuò)充豐富著。關(guān)鍵詞：細(xì)胞質(zhì)基因母系遺傳父系遺傳線粒體DNA葉綠體DNA細(xì)胞質(zhì)遺傳一般表現(xiàn)為具母系遺傳的特征。隨著ＤＮＡ分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人們已發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物及植物中均存在有低頻的線粒體ＤＮＡ單親父系遺傳及雙親遺傳的現(xiàn)象。對(duì)質(zhì)體ＤＮＡ遺傳的研究表明，被子植物的質(zhì)體ＤＮＡ大多表現(xiàn)為母系遺傳，而裸子植物的質(zhì)體ＤＮＡ則主要表現(xiàn)為父系遺傳的方式，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)存

3、在其它的遺傳規(guī)律。一、一、母系遺傳現(xiàn)象母系遺傳現(xiàn)象母體遺傳可區(qū)分為遲延遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳二類(lèi)。所謂遲延遺傳，例如在蠶卵的顏色、田螺殼的右旋、左旋等所見(jiàn)的現(xiàn)象。雖然這些性狀本身是由細(xì)胞核基因決定的，表現(xiàn)出明顯的孟德?tīng)柺竭z傳，但是作為卵細(xì)胞質(zhì)的性質(zhì)卻是在母體內(nèi)形成的，因此子代的表型常常和母親的基因型相同。這樣在F2中基因型雖以3∶1比例分離，但表型并不分離，與母體的性狀完全一樣，延遲一代后，在F3中表型才以3∶1的比例分離。細(xì)胞質(zhì)遺傳一般也稱(chēng)

4、為偏母遺傳。真核生物的絕大多數(shù)遺傳物質(zhì)存在于細(xì)胞核染色體中，但有少量遺傳物質(zhì)DNA存在于細(xì)胞質(zhì)的細(xì)胞器中，如線粒體和葉綠體中，為小型環(huán)狀DNA結(jié)構(gòu)，一般含幾千個(gè)堿基。這種細(xì)胞質(zhì)中的基因控制某些遺傳性狀，如水稻雄性不育癥狀。在受精過(guò)程中，卵細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)基因完全遺傳給子代，而精子由于本身缺乏細(xì)胞質(zhì)，所以細(xì)胞質(zhì)遺傳表現(xiàn)為母系遺傳。二、二、細(xì)胞質(zhì)遺現(xiàn)象細(xì)胞質(zhì)遺現(xiàn)象(一)常見(jiàn)的細(xì)胞質(zhì)遺傳（1）.高等植物葉綠體的遺傳有幾種高等植物有綠白斑植株，如

5、紫茉莉、藏報(bào)春、加荊介等。1901年柯倫斯在紫茉莉中發(fā)現(xiàn)有一種花斑植株，著生綠色，白色和花斑三種枝條。在顯進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，小菌落酶母細(xì)胞內(nèi)，缺少細(xì)胞色素a和b，還缺少細(xì)胞色素氧化酶，這些酶類(lèi)，存在于細(xì)粒體中，表明這種小菌落的變異與線粒體的基因組變異有關(guān)。（3）.鏈孢霉緩慢生長(zhǎng)型的遺傳：鏈孢霉有一種緩慢生長(zhǎng)突變型，呼吸弱，生長(zhǎng)慢，這是由于線粒體結(jié)構(gòu)和功能不正常，細(xì)胞色素氧化酶缺少，氧化作用降低，生長(zhǎng)緩慢。(二)細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)：一是母

6、系遺傳；二是后代的性狀不會(huì)出現(xiàn)一定的分離比。細(xì)胞質(zhì)遺傳都有表現(xiàn)為母系遺傳。用具有一對(duì)相對(duì)性差別的親本雜交，不論正交或反交，F(xiàn)1總是表現(xiàn)出母本的性狀，這種遺傳方式叫母系遺傳。細(xì)胞質(zhì)遺傳為什么會(huì)顯示母系遺傳？這從精子和卵細(xì)胞的體積大小可以知道：卵細(xì)胞體積大，含有大量的細(xì)胞質(zhì)，而精子，特別是它進(jìn)入卵細(xì)胞的部分頭部，含有細(xì)胞質(zhì)則極少。這就是說(shuō)，受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部是卵細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)，因此，細(xì)胞質(zhì)遺傳總是表現(xiàn)為母系遺傳（圖）細(xì)胞質(zhì)遺傳主要特點(diǎn)之

7、二是雜交后代都不出現(xiàn)一定的分離比例。其原因是：細(xì)胞進(jìn)行分裂時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)不像細(xì)胞核中染色體和DNA分子那樣進(jìn)行有規(guī)律的分離，而是隨機(jī)地分配到子細(xì)胞中去。三、三、遺傳并非都是母系遺傳遺傳并非都是母系遺傳20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著DNA分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將DNA分子標(biāo)記應(yīng)用于細(xì)胞質(zhì)遺傳研究，從DNA分子水平上研究細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的變異，使得人們對(duì)細(xì)胞質(zhì)遺傳現(xiàn)象有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。目前科學(xué)家們己揭示出了生物細(xì)胞質(zhì)DNA遺傳的新規(guī)律和

8、新現(xiàn)象，得出細(xì)胞質(zhì)遺傳表現(xiàn)為多種形式的復(fù)雜性，沒(méi)有一種簡(jiǎn)單的機(jī)制去解釋這種現(xiàn)象。母系遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特征，但不是細(xì)胞質(zhì)遺傳的全部?jī)?nèi)容。下面就細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要物質(zhì)基礎(chǔ)即線粒體DNA和葉綠體DNA的遺傳研究進(jìn)展作一概述使我們重新認(rèn)識(shí)細(xì)胞質(zhì)遺傳這一現(xiàn)象。細(xì)胞質(zhì)遺傳表現(xiàn)為多種形式的復(fù)雜性，沒(méi)有一種簡(jiǎn)單的機(jī)制去解釋這種現(xiàn)象。母系遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特征，而不能代表細(xì)胞質(zhì)遺傳的全部?jī)?nèi)容。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為人們對(duì)細(xì)胞質(zhì)遺傳規(guī)律

9、的研究和認(rèn)識(shí)提供了強(qiáng)有力的手段，科學(xué)家們已揭示出了生物細(xì)胞質(zhì)DNA遺傳的新規(guī)律和新現(xiàn)象，在細(xì)胞質(zhì)遺傳方面表現(xiàn)為單親的母系遺傳、父系遺傳及雙親遺傳多種形式，大大豐富和逐步完善了細(xì)胞質(zhì)遺傳研究的內(nèi)容。1)物體內(nèi)線粒體DNA遺傳的研究：研究證實(shí)，在所有高等真核生物中，線粒體DNA一般表現(xiàn)為母系遺傳的特征，包括人類(lèi)、其他哺乳類(lèi)動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)及高等植物等。但是在老鼠、衣藻、被子植物中的月見(jiàn)草、大麥和黑麥的屬間雜種、甘藍(lán)型油菜、北美紅杉等生物