1、第六部分 生物技术与生命科学新进展第 42 讲 细胞质遗传一、考点内容全解(一)本讲考点是什么1.细胞质遗传(1)细胞质遗传的物质基础:叶绿体、线粒体、质粒等细胞质结构中的 DNA。(2)细胞质遗传的主要特点是:母 系遗传;后代不出现一定的分离比。(3)细胞核遗传和细胞质 遗传是相互依存、相互制约,不可分割的,共同控制生物的性状。2.核质互作杂交育种三系配套一区:培育不育系 S(rr)和保持系 N(rr)S(rr) N(rr) S(rr) N(rr)二区:培育杂交种 S(Rr)和恢复系 N(RR)S(rr) N(RR)来源:Zxxk.Com S(Rr) N(RR)来源:学科网(二)考点例析例
2、1右图是黄花柳叶菜和刚毛柳叶菜杂交示意图,请据图回答:(1)A 与 a 是一对 基因,它属于细胞核基因;L 与 H 属于 基因。(2)若用正交 F1 与乙(父本)连续回交 20 代,第 20 代的各种性状仍与甲表现一致。此现象说明: 解析这是一道识图题,解决这类题目,首先要仔细读图,把握图中各部分的结构、功 能及特点,找出图中解决问题的隐含条件,寻找突破口。该题中,甲乙分别表示细胞,其中圆圈表示细胞核,所以 AA 和 aa 是细胞核中的基因,遵循细胞核遗传,圆圈以外表示细胞质,L 和 H 表示细胞质中的基因,遵循细胞质遗传。其次,要了解图中各符号的意义,图中的表示母本,表示父本,从图中可以看出
3、,对于细胞质中的基因,正交 F1 和反交 P,的性状分别与母本相同,说明具有母系遗传的特点,而对于细胞核中的基因,正交 F,和反交 Fl 的性状相 同,都表现为显性性状。来源:Z_xx_k.Com答案(1)等位基因;细胞质(2)细胞质基因也有自我复制的能力,复制后通过卵细胞独立地传给后代来源:学科网同类变式用紫茉莉花斑叶的花粉传予紫茉莉花斑叶的雌蕊,所结种子长成的植株的性状是A 叶呈绿色 B 叶呈白色 C 花斑叶 D 以上三 种性状同时存在解析解答此类问题需从如下两方面人 手分析: 紫茉莉的叶色遗传是由叶绿体内的遗传物质控制 的,属于细胞质遗传。 花斑紫茉莉雌蕊在产生雌配子时,细胞质的分开是不
4、均等、随机的,因此可产生三种类型的雌配子,即含正常叶绿体的雌配子,含不正常叶绿体的雌配子,含两种叶绿体的雌配子。当与精子发生受精作用时,依细胞质母系遗传的特点,可形成三种类型的受精卵,三种类型的受精卵可形成具有三种类 型枝条的植株。答案D解题警示由紫茉莉的叶色遗传特点可以推知,某些特殊情况下,细胞质遗传也可能出现性状分离现象。例 2某种子站由于不慎把玉米的保持系和恢复系种到了一块地里,则在恢复系上可获得种子基因型是A. N(rr)和 N(Rr) B. N(Rr)和 S(Rr) C. S(rr)和 S(Rr) D. N(RR)和N(Rr)解析 解答此类题目需从如下几步进行分析:明确保持系和恢复系
5、的基因型分别是 N(rr)和 N(RR)。保持系和恢复系种植在一起,既可以白花传粉,又可以异花 传粉。恢复系N(RR)进行白花传粉子代基因型仍是 N(RR),恢复系进行异花传粉,即接受保持系的花粉,子代基因型为 N(Rr)。答案D解题警示解答此类题目很容易出现的思维障碍是只注意一个方面的授粉,忽略另一个方面 的授粉同类变式用雄性不育系培育玉米杂交种子时,有这样一种途径:在 4 个品系A、B、C、D 中,每年用 A S(rr)与 B N(rr)杂交,同时 也用 C S(rr)与 D N(RR)杂交,分别得到杂交种 AB 与 CD。第 二年把第一年所得的两个杂交种再相互杂交,ABCD 得到ABCD
6、 杂交种自交,子代中可育的占总数的A.1/2 B.1/4 C.3/8 D.1/8解析本题是例 2的拓 展,渗透了细胞核遗传 分离定律的应用,思路如下:A S(rr)B N(rr) C S(rr)D N(RR)AB S(rr) CD S(Rr)来源:Zxxk.ComABCD 1/2 S(rr)1/2 S(Rr) 1/2 S(rr )1/2 1/4 S(RR)1/2S(Rr) 1/4 S(rr) 可育占 1/2 1/4 S(RR)1/21/2S(Rr)即 3/8来源:Z_xx_k.Com答案C二、能力提升技巧通过研究性学习,用推理的方法深刻理解核质互作杂交育种三系配套的原理:杂种优势杂交种子杂交育
7、种去雄难雄性不育系解决不育系的繁殖保持系解决杂交种子的育性恢复系例 3“二系法”杂交育种省去了A.不育系 S(rr) B.保持系 N(rr) C.恢复系 N(RR) D.保持系或恢复系解析主要考查对核质互作杂交育种三系配套的原理的深层理解。两系法杂交水稻技术的关键是培育温敏型雄性不育系,即水稻在长日照、高于临界温度(23)时表现为雄性不育;而在短日照、低温时,表现为雄性可育。这种特性使它本身可以自交繁种,从而省略了三系法中的保持系。答案B来源:Zxxk.Com延伸技巧注意核质互作杂交育种-三系配套的原理的拓展。如“二系 法” 、 “一系法”及“不育杂交作物品种甜菜” 的培育等。三、基础能力测
8、试1.下列判断正确的是( )A.细胞质基因存在于细胞器中的染色体上B.紫茉莉花斑枝条上花的雌蕊接受同枝条上花的花粉,F 1不可能出现纯白色的枝条C.在细胞质遗传中,F 1可能会出现性状分离D.细胞质遗传也是由基因控制的,同样遵循遗传的三大定律来源:学&科&网 Z&X&X&K2紫罗兰的胚表皮呈深蓝色或黄色是一对相对性状,若胚表皮深蓝色 胚表皮深黄色F l胚表皮深蓝色,由此可知紫罗兰胚表皮颜色的遗 传属于( )A显性遗传 B隐性遗传 C细胞质遗传 D无法确定何种遗传方式3控制细胞质遗传物质的载体是( )A染色体 B线粒体 C细胞质 DNA D线粒体和叶绿体4已知细胞核和细胞质,都有决定雄性是否可育
9、的基因,其中核中不育基因为 r,可育基因为 R,R 对 r 显性。细胞质的不育基因为 S,可育基因为 N,上述四种基因的关系,在雄性不育系、保持系、恢复系、杂交种基因型中的正确组成顺序依次是( )A B C D5叶绿体是半自主的细胞器,若用胡萝卜根细胞,培养成植株的叶片的颜色是( )A白色 B绿色 C无色 D花斑色6小鼠的海拉细胞有氯霉素抗性,通过显微操作,把无氯霉素抗性的小鼠体细胞的核取出,注入去核的小鼠海拉细胞中,然后将这一杂交细胞培养在含有氯霉素的培养基中,结果发现,杂交细胞持续 分裂。这一核移植实验说明海拉细胞的氯霉素抗性遗传属于( )A细胞质遗传 B细胞核遗传 C显性遗传 D无法确定
10、何种遗传方式四、潜能挑战测试7.右图所示为啤酒酵母菌的繁殖情况。啤酒酵母菌既可进行无性生殖(出芽生殖)也可进行有性生殖。在有氧条件下,取菌样涂布在离体培养基上,进行培养可形成大菌落和小菌落两种菌落类型,小菌落直径为大菌落的 1/3-1/2。(1)图中啤酒酵母进行有性生殖的有 (用字母表示)(2)与菌落大小有关的基因分布于 ,判断依据是 (3)B 过程中产生小菌落的原因是 8 (2004 年黄冈 中学高考模拟题)材料 1 线粒体蛋白质的合成依赖于核DNA(nDNA)和线粒体 DNA(mtDNA)的共同表达,其 中后者指导合成约 10的线粒体蛋白质,均为呼吸链正常功能所必需。材料 2 线粒体是细胞
11、内的氧自由基主要来源,过量的自由基可广泛攻击体内生物大分子,mtDNA 较易受自由基攻击,氧化损伤而引起突变,其突变率是核 DNA 的 10 倍。材料 3 Leber 遗传性视神经病是 mtDNA1177 位点的 G-A 突变造成的,患者常伴有继发性色觉障碍,多为全色盲,次为红绿色盲和色弱。回答:(1) “线粒体是一 种半自主性细胞器 ”,为什么?(2)若线粒体起源于原始的耗氧细菌,推测下列细胞选项中,有氧呼吸在细胞膜表面进行的是 A大肠杆菌 B噬菌体 C人红细胞 D硝化细菌(3)图甲、乙、丙分别为三个色盲家系谱,其中属 Leber 遗传性视神经病系谱的是 ;若甲图中“*”号个体(甲图中右下角
12、)与一正常男性婚配,孩子患病的概率是 (5)给衰老提出一种可能 的解释。五、标答与点拨1C(点拔:细胞核遗传遵循遗传 的三大定律)2B(点拨:无正反交对照实验)3C(点拔:叶绿体、线粒体、质粒等细胞质结构中的 DNA)4 A(点拔:杂交种 S(Rr)含可育基因 R)5D(点拨:细胞的全能性)来源:Z。xx。k.Com6A(点拨:形成的杂交细胞性状并不随核的转移而变。说明控制这一相对性状的基因位于细胞质中)7(1)CD (2)细胞质;二倍体合子减数分裂产生的单倍体后代只有大菌落一种类型 (3)细胞质基因突变8 (1)虽然线粒体能自主复制,但线粒体蛋白质的合成依赖于 nDNA 和 mtDNA 的共同表达 (2)D(需氧型细菌) (3)乙(细胞质遗传的主要特点之一是表现为母系遗传) ;2/3(甲系谱病由常染色体上的显性基因控制) (4)mtDNA 位于氧自由基的包围之中,其突变率比核 DNA 高 10 余倍,故随 年龄增加体细胞内 mtDNA 新生突变会逐渐积累,从而使原有的缺陷进一步加重直至出现临床症状。线粒体是机体的“动力工厂” ,mtDNA 损伤可导致线粒体功能缺馅,引起细胞能量不足(尤其是在脑、 肌肉等高氧的组织内)而造成 细胞的衰老与死亡。来源:学科网 ZXXK