细胞核遗传和细胞质遗传的比较和判断

细胞核遗传和细胞质遗传的比较和判断

胡文秀

河北武邑中学胡文秀

真核生物许多性状由细胞核内的遗传物质控制的遗传方式叫细胞核遗传，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，这种遗传方式叫细胞质遗传。

它们的区别在于：（1）细胞质和细胞核的遗传物质都是DNA分子，但是其分布的位置不同。细胞核遗传的遗传物质在细胞核中的染色体上；细胞质中的遗传物质在细胞质中的线粒体和叶绿体中。

（2）细胞质和细胞核的遗传都是通过配子，但是细胞核遗传雌雄配子的核遗传物质相等，而细胞质遗传物质主要存在于卵细胞中；

（3）细胞核和细胞质的性状表达都是通过体细胞进行的。核遗传物质的载体（染色体）有均分机制，遵循三大遗传定律；细胞质遗传物质（具有DNA的细胞器如线粒体、叶绿体等）没有均分机制，是随机分配的。

（4）细胞核遗传时，正反交相同，即子一代均表现显性亲本的性状；细胞质遗传时，正反交不同，子一代性状均与母本相同，即母系遗传。

那么怎样判断基因存在的位置呢？下面通过几个例题来分析一下。

【例1】有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。请你设计一个实验，探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。

[解题指导]若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同，则该颜色的遗传为细胞质遗传；若正交与反交产生的F1的性状表现与母本无关，都表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。

答案：

正交:P红花(♀)×白花(♂)

↓

F1

反交:P红花(♂)×白花(♀)

↓

F1

【例2】玉米正常植株叶片为绿色，患一种遗传病后植株的叶片具白色条斑，或为不能成活的白化苗。显微观察发现，白化苗和白色条斑处的叶肉细胞不含叶绿体。有人为了探索该病的遗传机理，用人工授粉的方法进行了如下两个实验。根据下列实验结果回答问题：

（1）实验一

P♀条斑叶×绿色叶♂

↓

F1绿色叶条斑叶或白色叶

重复该实验后代的性状不出现一定的分离比。

①实验结果显示，母本患条斑病时，该病通过＿＿＿＿＿＿＿方式遗传。

②实验中后代不同性状的个体的比例是随机的，其原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（2）实验二

P♀绿色叶×条斑叶♂

↓

F1绿色叶

↓自交

F2绿色叶条斑叶或白色叶

表现型比例3：1

重复该实验，后代的性状分离比始终为3：1。

实验二结果显示，母本正常时，该病的遗传受＿＿＿＿＿＿＿＿的控制。

[解题指导]本题意在考查细胞质遗传和细胞核遗传的异同。题中通过母本正常或不正常进行对照杂交实验，由于其各自的结果已经给出．解题时只要稍微地联系一下教材：分析实验一，可联系细胞质遗传的案例——紫茉莉质体遗传，包括F1总是表现母本性状，或出现性状分离没有一定的比例．重点明确产生上述现象的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遗传物质那样进行有规律地分离，而是随机地、不均等地分配到配子中。分析实验二，符合孟德尔的基因分离定律，属于细胞核遗传。

参考答案：

（1）①细胞质遗传②在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能进行有规律的分离，而是随即的、不均等的分配到子细胞中（2）核基因（或细胞核）

【例3】藏报春的叶片有绿色、白色、花斑三种类型，属于细胞质遗传；花色由一对核基因R、r控制，基因型RR为红色，Rr为粉红色，rr为白色。

(1)白花、花斑叶片植株①接受花粉，红花、绿色叶片植株②提供花粉，杂交情况如图a所示。根据细胞质遗传和细胞核遗传的特点，①向③传递，而②向③传递。③的叶片类型可能是。

(2)假设图b中④个体自交，后代出现绿色叶片植株⑤：花斑叶片植株⑥：白色叶片植株⑦的比例是，这是因为细胞质遗传物质的分离具有的特点；后代出现红花、花斑叶片植株：白花、花斑叶片植株的比例是。

[解题指导]对于藏报春来说，细胞质和细胞核的遗传物质都是DNA分子，但是其分布的位置不同，细胞核遗传的遗传物质在细胞核中的染色体上，细胞质中的遗传物质在细胞质中的线粒体和叶绿体中，各自有不同的遗传规律。细胞质和细胞核的遗传都是通过配子传递给子代，但是细胞核遗传雌雄配子的核遗传物质相等，而细胞质遗传物质主要存在于卵细胞中。核遗传物质的载体(染色体)有均分机制，遵循三大遗传定律；细胞质遗传物质(具有DNA的细胞器如线粒体、叶绿体等)没有均分机制，是随机分配的。

细胞核遗传时，正反交相同，即子一代均表现显性亲本的性状；细胞质遗传时，正反交结果不同，子一代性状均与母本相同，即母系遗传。本题中花色是不完全显性遗传，计算性状比例应注意这一点，即红花杂合子自交时，后代比例应为红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1。

参考答案：

(1)细胞核和细胞质遗传物质细胞核遗传物质绿色叶片、花斑叶片、白色叶片

(2)不定的随机不均等1：l

从以上三个典型例题总结得出基因位置的判断方法：

1、用具有相对性状的亲本杂交，如以甲作为母本，乙作为父本为正交；而用乙作为母本，甲作为父本的杂交为正交，正交和反交是相对而言，可以用来检验细胞核遗传和细胞质遗传。如果生物的某一性状由核基因控制，则正交、反交的结果一样，如果生物的某一性状是由细胞质基因控制的，则因母本不同，正交和反交的结果往往不同。

2、根据正、反交结果判断出是核基因控制之后，还要进一步分析F2的性状分离比是否符合孟德尔的遗传规律以确定判断的是否正确。