貌似神離　自交即分

趙志兵

細胞質遺傳與被子植物的種皮、果皮的遺傳極其相似，子代都保持了母本的性狀，即都具有“母系遺傳”的特點，但是控制種皮、果皮性狀的基因既可以是核基因也可以是質基因，其遺傳既可屬于細胞核遺傳也可屬于細胞質遺傳，所以兩者的遺傳方式是有根本區別的。正因如此，關于種子遺傳與細胞質遺傳的考題在高考試題中也是頻頻出現，現有兩個典型例子分析如下：

例1 回答一組與高等植物個體發育有關的問題：

Ⅰ.某種植物體細胞染色體數為2N=6條。現有一雄性植株（染色體組成為AABBCC,字母AA代表一對同源染色體，字

母BB代表一對同源染色體，以此類推。下同）向一雌性植株（染色體組成為aabbcc）授粉。請回答：

（1）該雌性植株種子中，種皮、子葉、胚乳細胞的染色體組成分別為aabbcc、AaBbCc、AaaBbbCcc。

（2）若該植株為一種水果（類似梨），那么上述雌性植株經過授粉后所結果子的風味是否改變？不改變。

（3）將上述雌性植株經過授粉后所結的種子種下去，萌發長成的植株所結的果子不僅風味極佳，而且具有抗蟲特性，現希望繁殖該品種，宜采用的方法是無性繁殖（嫁接、扦插、組織培養）。

Ⅱ.豌豆的硬莢、圓滑種皮和黃色子葉對軟莢、皺縮種皮和綠色子葉是顯性。現有純種硬莢、圓滑種皮、黃色子葉的花粉授給純種軟莢、皺縮種皮、綠色子葉的植株，完成雜交。設三對等位基因依次為Aa、Bb、Cc,且獨立遺傳。回答下列問題：

（1）在一豆莢內有3粒豌豆，在其形成過程中，子房、胚珠、受精次數分別是1個、3個、6次。

（2）將上述雜交種子播種，所結果實的性狀是硬莢、圓滑種皮、黃色子葉和硬莢、圓滑種皮、綠色子葉，其比例為3：1。

（3）現用基因型為aaBBCC、aabbcc的豌豆雜交得F1，F1自交得F2。F2植株所結種子種皮的分離比是3：1、子葉顏色的分離比是5：3。

解析：本題要求從遺傳角度分析高等植物個體發育等綜合知識，符合“能把握所學知識的要點和知識之間的內在聯系”的高考能力測試目標。

Ⅰ.解答此類問題的關鍵是理解果實各個部分的發育來源、過程。種皮由珠被（母本）細胞發育而來，其染色體組成與母本相同。子葉為胚的一部分，它由受精卵發育而來；胚乳細胞由受精極核發育而來。

（1）精子的染色體組成為ABC，卵細胞、極核的染色體組成為abc。故種皮、子葉、胚乳細胞的染色體組成分別為aabbcc、AaBbCc、AaaBbbCcc。

（2）水果的風味主要由果皮決定，它由子房壁和花托（母本）細胞發育而來，所以授粉后所結果實的風味不改變。

（3）因為無性繁殖可最大限度地保持母本的性狀，所以利用無性繁殖的方法可以快速繁殖該雜交品種。

Ⅱ.（1）一個豆莢由一個子房發育而來，3粒豌豆由3個胚珠發育而來，由于是雙受精作用，所以受精次數為6次。

（2）豆莢（相當于果皮）由子房壁發育而來，種皮由珠被細胞發育而來，均為母本的體細胞，子葉是胚的組成部分，屬于子代。Aa、Bb、Cc三對等位基因獨立遺傳，則：AABBCC(♂) ×aabbcc（♀），母本所結果實有關的基因型為：豆莢（子房壁）aabbcc、子葉（胚）AaBbCc、種皮（珠被）aabbcc。將上述種子播種，胚AaBbCc發育為植株，基因型為AaBbCc，自交后母本（AaBbCc）所結果實有關結構的基因型為：豆莢Aa（硬莢）、種皮Bb（圓滑）、子葉（胚）1/4CC（黃）＋2/4Cc（黃）＋1/4cc（綠），所以所結果實的性狀是硬莢、圓滑種皮、黃色子葉和硬莢、圓滑種皮、綠色子葉，其比例為3：1。

（3）F2植株所結種子的實質是F3，但種皮為F2。

因為三對等位基因獨立遺傳，滿足基因的遺傳定律，所以可將三對性狀（等位基因）分別研究，又因為基因aa純和，可略去，則有：

例2 現有純種的紫色種皮和純種的白色種皮菜豆品系。請回答證明菜豆種皮顏色這一性狀是由核基因還是質基因控制的實驗設計方案中的相關問題：

（1）雜交時，應選用的親本組合是紫色菜豆（♀）×白色菜豆（♂）、白色菜豆（♀） ×紫色菜豆（♂）。收獲種子時觀察到種皮顏色：前者為 紫 色，后者為 白 色。用此實驗結果 不能 （填“能”或“不能”）得出相應的結論。原因是種皮是由母本珠被（細胞）直接發育而來的，不屬于子代結構。

（2）將上述雜交實驗收獲的種子分別種下去，預測結果并得出相應結論：

無論正交和反交，如果F1代產生種子的種皮顏色都表現為紫色或白色的一種，則控制種皮顏色的基因是核基因。

如果F1代產生種子的種皮顏色都只與親本組合中的母本相同，則控制種皮顏色的基因是質基因。

解析：種皮是由母本珠被（細胞）直接發育而來的，不屬于子代結構，即種皮顏色決定于母本，故紫色菜豆（♀）×白色菜豆（♂）→收獲種子為紫種皮；白色菜豆（♀） ×紫色菜豆（♂）→收獲種子為白種皮，表象為“母系遺傳”，但可通過觀察F1代所結種子予以區分：無論正交還是反交，如果F1代所結種子的種皮顏色都只表現為紫色或白色的一種，則控制種皮顏色的基因是核基因；如果F1代所結種子的種皮顏色都只與親本組合中的母本相同，則控制種皮顏色的基因是質基因。

從上述兩例可以看出，細胞質遺傳與被子植物的種皮、果皮的遺傳的確很相似，因此相關考題也頗具迷惑性，但只要掌握以下規律和方法，這類問題便迎刃而解：

1.果實的發育與遺傳（見附表1）

2.子房與果實之間的對應關系

①1個子房形成1個果實，1個胚珠形成1粒種子。若1個子房有多個胚珠，則1個果實包含多粒種子；②1粒種子需要1個卵細胞、2個極核和2個精子；而完成雙受精的2個精子由1個花粉粒形成。

3.如何確定種皮、果皮的遺傳是細胞核遺傳還是細胞質遺傳？

可將具有母本性狀的這些種子再種植下去，得到F1植株，將F1植株進行自交（自花傳粉）觀察所結果實的果皮和種皮性狀，若所有F1植株所結果實的果皮和種皮性狀都與母本相同（未發生性狀分離），則屬于細胞質遺傳；若發生性狀分離，則屬于細胞核遺傳。