細胞質(zhì)遺傳教案

1、遺傳學(xué)教案授課題目細胞質(zhì)遺傳知識點1、細胞質(zhì)遺傳的概念和特點2、細胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)3、雄性不育的概念及利用技能點雄性不育的利用 教學(xué)目標理解及物質(zhì)基礎(chǔ)，掌握雄性不育在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用教學(xué)重點細胞質(zhì)遺傳的概念、特點及雄性不育教學(xué)難點雄性不育教學(xué)方式與分析講授 探究 問答 實驗 演示練習(xí)本節(jié)課程包含二個知識點和一個技能點，包含了理論課程和實踐課程。授課類型理論課討論課實驗課練習(xí)課演示練習(xí)參考資料1盧良峰主編遺傳學(xué)，中國農(nóng)業(yè)出版社，第三版2朱軍主編遺傳學(xué)，中國農(nóng)業(yè)出版社知識點1 細胞質(zhì)遺傳的概念和特點（一）細胞質(zhì)遺傳的概念從整個生物界來講，由核基因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律稱為細胞核遺傳或核遺傳（

2、nuclear inheritance）。核遺傳在遺傳學(xué)的發(fā)展過程中有非常重要的地位。隨著遺傳學(xué)研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)細胞核遺傳并不是生物唯一的遺傳方式。生物的某些遺傳現(xiàn)象并不是或者不全是由核基因所決定的，而是取決于或部分取決于細胞質(zhì)內(nèi)的基因。除核基因外，細胞內(nèi)還存在著其他遺傳系統(tǒng)。遺傳學(xué)上將真核細胞細胞質(zhì)基因所決定的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律稱為細胞質(zhì)遺傳（cytoplasmic inheritance）。又稱為核外遺傳、非孟德爾遺傳或非染色體遺傳等。真核生物的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)即細胞質(zhì)基因主要存在于線粒體、葉綠體、質(zhì)體等細胞器中。（二）細胞質(zhì)遺傳的特點在有性繁殖過程，細胞質(zhì)主要是由卵細胞提供，所

3、以，一切受細胞質(zhì)基因所決定的性狀，其遺傳信息只能通過卵細胞傳遞給子代，這種特點決定了細胞質(zhì)遺傳的特征，如果在試驗中出現(xiàn)以下任何一種情況，就值得考慮有關(guān)性狀是屬于非染色體遺傳的范疇：1.正交與反交結(jié)果不同，適用于高等植物和某些微生物。2.兩親本雜交后，子代自交或與親本回交，表現(xiàn)不分離現(xiàn)象。3.通過回交、核移植等方法，將母本的細胞核置換以后，仍然表現(xiàn)該母本的性狀。4.通過注射、接合轉(zhuǎn)移等方式把一種生物的細胞質(zhì)或DNA分子轉(zhuǎn)移到另一生物中，如果受體由此而獲得供體的某一性狀。5.某些染色體外遺傳的性狀可以由于環(huán)境的改變而消除。例如吖啶類染料可以使一些抗藥性細菌變?yōu)槊舾行约毦?；加速草履蟲放毒品系的分裂速

4、度，可以使它變?yōu)榉欠哦酒废档?。染色體基因突變可以通過回復(fù)突變而成為原來的野生型，如果被消除的性狀不再重復(fù)出現(xiàn)，則說明這些性狀的遺傳受控于非染色體的遺傳因子。知識點2 細胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)（一）線粒體遺傳鏈孢霉緩慢生長型的遺傳鏈孢霉兩種接合型均可產(chǎn)生原子囊果（卵細胞）和分生孢子（精細胞）。緩慢生長突變型在正常繁殖條件下能穩(wěn)定地遺傳下去，經(jīng)過多次接種移植，其遺傳方式和表現(xiàn)型都不會改變。緩慢生長特性只能通過母本傳遞給后代（其核遺傳正常，成1：1分離）。緩慢生長突變型在幼嫩培養(yǎng)階段無細胞色素氧化酶，此酶的產(chǎn)生與線粒體有關(guān)，線粒體結(jié)構(gòu)和功能與正常個體線粒體不同，細胞色素氧化酶缺少，氧化作用降低，生長緩慢

5、。進行有性生殖時，正反交結(jié)果不同。雜交后代不出現(xiàn)一定的分離，表現(xiàn)非孟德爾式遺傳。Po（突變型）野生型后代全部為po。野生型po后代全部為野生型。（二）葉綠體遺傳玉米埃型條紋葉的遺傳玉米葉片的埃型條紋葉是葉綠體遺傳的一個典型例子。玉米核染色體第7連鎖群上有一個控制白色條紋（iojap）的基因（ij）。隱性純合的ijij植株由于該基因使細胞質(zhì)中的質(zhì)體發(fā)生改變，不能產(chǎn)生葉綠素導(dǎo)致葉片表現(xiàn)為白色和綠色相間的條紋甚至有些在幼苗期還會變成不能成活的白化植株。將ijij與IjIj正反雜交，并將F1自交，結(jié)果是不一樣的。當(dāng)用條紋葉植株作為父本，則條紋葉按孟德爾方式遺傳，F(xiàn)1為綠色植株，F(xiàn)2代綠色和條紋植株按3

6、：1的比例分離。但若以條紋葉植株作母本，正常綠色植株為父本時，F(xiàn)1出現(xiàn)三種表型：正常綠色、條紋和白色，且沒有一定比例。如果進行回交，將F1的條紋植株用作母本與正常綠色植株回交，仍然出現(xiàn)比例不定的三種植株。繼續(xù)用正常綠色植株作父本與條紋植株回交，直到ij基因被全部取代，仍然沒有發(fā)現(xiàn)父本對這個性狀的影響。因此認為隱性核基因ij引起了葉綠體的變異，便呈現(xiàn)條紋與白色性狀。變異一經(jīng)發(fā)生，便能以細胞質(zhì)遺傳的方式穩(wěn)定遺傳。知識點3 雄性不育及利用（一）雄性不育的概念雄性不育是植物界中普遍存在的現(xiàn)象，已在多中植物中發(fā)現(xiàn)，它是指植物在生長發(fā)育過程中，雄蕊發(fā)育不正常導(dǎo)致花粉敗育，雌蕊發(fā)育正常，能夠接收外來的正常花

7、粉而受精結(jié)實。（二）雄性不育的利用 1.三系法三系配套的一般原理是首先把雜交母本轉(zhuǎn)育成不育系。常用的做法是利用已有的雄性不育材料與該母本材料（此時其作父本）雜交，如果該材料的基因型為N/(rfrf),則連續(xù)回交若干次（一般45次），就得到該母本材料不育系。其次是繁殖不育系，此時雄性正常的、用于回交的該親本材料即成為新的不育系的同型保持系，它除了具有雄性可育的性狀外，其他性狀與新不育系完全相同，它能為不育系提供花粉，保證不育系的繁殖，同時保持系自交可繁殖自己。再次是制種，不育系與恢復(fù)系（基因型為S/RfRf或N/RfRf）的雜交為制種。如果原來欲作雜交的組合父本本身就帶有恢復(fù)基因，經(jīng)過測定證明后，可以直接利用配制雜交種，供大田生產(chǎn)用，同時恢復(fù)系自交可繁殖自己。否則，也要利用帶恢復(fù)基因的材料，進行轉(zhuǎn)育工作。轉(zhuǎn)育的方法與轉(zhuǎn)育不育系大同小異。 2.兩系法“湖北光敏核不育水稻”具有在長日照周期誘導(dǎo)不育、短日照周期誘導(dǎo)可育的特性，因此這種不育水稻可以將不育系與保持系合二為一，為此我國學(xué)者提出了利用光敏核不育水稻生產(chǎn)雜交種子的“兩系法”，這種方法目前已在我國水稻生產(chǎn)上大面積推