细胞质遗传

细胞质遗传（cytoplasmic inheritance）是指染色体以外的遗传因子，即细胞质基因所控制的遗传现象。

特点：①母系遗传：不论正交还是反交，F1性状总是受母本（卵细胞）细胞质基因控制；②杂交后代不出现一定的分离比。

原因：①受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞；②减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机不均等分配。

细胞质基因包括线粒体、叶绿体中的DNA和细菌质粒上的基因。相关概念有：染色体外基因（细胞器及细胞质颗粒中的遗传物质统称）、质粒（原核生物中的小环DNA，可分松弛型和严紧型）、线粒体基因（mtDNA，线状或环状，能单独复制，受核基因控制；哺乳动物mtDNA无内含子、有重叠基因、突变率高）、叶绿体基因（ctDNA，环状，可自主复制，也受核基因控制）、卡巴粒（草履虫体内的细胞质颗粒）。

母性影响是指子代的某一表型受到母亲基因型的影响，而和母亲的基因型所控制的表型一样。正反交不同，但不是细胞质遗传，而是由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所决定的。分两类：暂短的母性影响和持久的母性影响。

一、暂短的母性影响：指母亲的基因型仅影响子代个体的幼龄期。例如麦粉蛾（面粉蛾）的色素遗传：野生型幼虫皮肤有色，成虫复眼深褐色；突变型幼虫皮肤无色，成虫复眼红色（缺乏犬尿素）。正交（♀AA×♂aa）得F1 Aa有色；反交（♀aa×♂Aa）得F1幼虫有色，成虫复眼褐色；再自交后代分离符合孟德尔比例。

二、持久的母性影响：指母亲的基因型对子代个体的影响是持久的，影响终生。例如锥实螺的外壳旋转方向遗传：右旋（D）对左旋（d）显性。正交（♀DD×♂dd）F1全右旋，F2全右旋，F3右旋:左旋=3:1；反交（♀dd×♂DD）F1全左旋，F2全右旋，F3右旋:左旋=3:1。原因是螺类受精卵的卵裂纺锤体方向取决于卵细胞质特性，而卵细胞质特性由母本基因型决定。

（一）高等植物叶绿体的遗传：紫茉莉等植物存在绿白斑枝条，杂交后代完全取决于母本枝条的叶绿体类型。绿叶母本无论花粉来自何种枝条，后代全绿；白叶母本后代全白；花斑母本后代可出现绿、白、花斑三种类型。

（二）真菌类的线粒体遗传：1. 酵母菌小菌落遗传：小菌落酵母与正常个体交配，合子及减数分裂后代均正常，不分离小菌落性状，表明该性状由细胞质（线粒体）控制。2. 链孢霉缓慢生长型遗传：正反交结果不同，后代不出现一定分离比，表现为非孟德尔式遗传。

• 母系遗传：无论正交、反交，F1总表现母本的性状（如紫茉莉枝条遗传）。
• 不符合孟德尔遗传法则，杂交后代不出现一定的分离比。

（一）细胞质基因受核基因的控制：1. 玉米埃型条斑遗传：核基因ijij纯合时引起质体突变，产生条斑；以条斑为母本时后代出现绿苗、条斑苗和白化苗；反交时仅绿苗，表明质体变异受核基因控制。2. 草履虫放毒型遗传：放毒型需同时具有卡巴粒和显性基因K；接合生殖时，若交换细胞质，则双方均变为放毒型；若不交换细胞质，则敏感型仍为敏感型。

（二）细胞质对核基因载体的调节：1. 小麦瘿蚊个体发育中，极细胞质阻止染色体消减，使生殖细胞保持全部40条染色体。2. 哺乳动物雌性X染色体失活（异固缩）使得X连锁基因产物量与雄性相等。

（三）个体发育中质基因与核基因的关系：细胞质基因在个体发育中必不可少，核基因起主导作用，二者辩证统一。

环境引起的表型改变通过母亲细胞质连续传递几代，变异性逐渐减少，最终消失。例如用水化氯醛处理四季豆致畸形叶，子代表现畸形比例逐代下降至0%。

雄性不育是指植株不能产生正常的花药、花粉或雄配子，但雌蕊正常。类型包括：

机制假说：质核互补控制假说（线粒体DNA变异后，核Rf基因可补偿合成花粉发育蛋白）；病毒危害假说（Rf赋予花粉抗病毒能力）。

应用——杂种优势：利用三系（不育系、保持系、恢复系）配套制种。二系法利用光敏核不育系，在长日照下不育，短日照下可育，可兼作不育系和保持系。

三系配套关键：不育系不育度接近100%；恢复系花粉量大、恢复力强（恢复度≥85%）；不育系与恢复系间杂种优势强。

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