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1、名校名 推荐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）S（ Rr）N （ RR）（二）考点例析
2、例 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
3、出，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。 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 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，细胞质的分开是不均等、随机的， 因此可产生三种类型的雌配子， 即含正
4、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- 1 -名校名 推荐三种类型的受精卵，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的基因型
5、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 AB
6、CD杂交种自交，子代中可育的占总数的A.1/2B.1/4C.3/8D.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)ABCD 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) 1/2 1/2S(Rr) 即 3/8 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种去雄难雄性不育系解决不育
7、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 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”- 2 -名校名 推荐及“不育杂交作物品种甜菜”的培育等。三、基础能力
8、测试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，F1 不可能出现纯白色的枝条C. 在细胞质遗传中，F1 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2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 Fl 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DNAD 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的基因，其中核中不育基因为r ，可育基因为
9、 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（）ABCD5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
10、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
11、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- 3 -名校名 推荐色觉障碍，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）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
12、的解释。五、标答与点拨1 C（点拔：细胞核遗传遵循遗传的三大定律）2 B（点拨：无正反交对照实验）3 C(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 )6 A（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。
