Dziedziczenie cytoplazmatyczne (pozajądrowe) to dziedziczenie genów zawartych w DNA mitochondriów i chloroplastów, a nie w jądrze komórkowym. Nie podlega prawom Mendla. U człowieka i większości zwierząt oraz wielu roślin ma charakter matczyny – organella z własnym DNA zygota otrzymuje praktycznie wyłącznie z komórki jajowej.
Gdzie znajduje się DNA pozajądrowe?
- mitochondria – u wszystkich eukariontów; u człowieka mitochondrialne DNA (mtDNA) to koliste cząsteczki o długości ok. 16,5 tys. par zasad, zawierające 37 genów (m.in. geny części białek łańcucha oddechowego, rRNA i tRNA),
- chloroplasty – u roślin i glonów; ich DNA zawiera m.in. geny białek fotosyntezy.
Obecność własnego DNA w tych organellach jest jednym z dowodów teorii endosymbiozy. W jednej komórce znajdują się setki lub tysiące kopii DNA mitochondrialnego.
Dziedziczenie w komórkach somatycznych
Rys. Aneta Skawińska
Podczas podziału komórki chromosomy jądrowe są rozdzielane precyzyjnie – każda komórka potomna otrzymuje taki sam zestaw. Mitochondria i chloroplasty rozchodzą się natomiast do komórek potomnych losowo, podczas cytokinezy. Jeśli w komórce występują organella o różnych wariantach DNA, komórki potomne mogą otrzymać je w różnych proporcjach.
Przykładem są rośliny o pstrych (pasiastych) liściach: część komórek otrzymuje prawidłowe chloroplasty i jest zielona, a część – chloroplasty z mutacją, które nie wytwarzają chlorofilu, i jest biała.
Dziedziczenie matczyne
W zapłodnieniu (oogamia) łączy się duża komórka jajowa, zawierająca dużo cytoplazmy i organelli, z małym plemnikiem, który wnosi głównie jądro. Mitochondria plemnika, jeśli wnikną do komórki jajowej, są zwykle niszczone.
| DNA jądrowe zygoty | DNA mitochondrialne zygoty | |
|---|---|---|
| Pochodzenie | po połowie od matki i od ojca | praktycznie wyłącznie od matki |
| Sposób dziedziczenia | zgodnie z prawami Mendla | matczyny, niezgodny z prawami Mendla |
Konsekwencje:
- cechy kodowane przez mtDNA matka przekazuje wszystkim swoim dzieciom – synom i córkom,
- dalej przekazać je mogą jednak tylko córki,
- ojciec nie przekazuje swojego mtDNA potomstwu.
Znaczenie dziedziczenia mitochondrialnego
- choroby mitochondrialne – mutacje w mtDNA mogą upośledzać wytwarzanie ATP i dotyczą najczęściej tkanek o dużym zapotrzebowaniu na energię (mięśnie, układ nerwowy); dziedziczą się w linii matczynej,
- badania pochodzenia – mtDNA zmienia się powoli i nie podlega rekombinacji, dlatego wykorzystuje się je do badania linii matczynych i historii populacji ludzkich (np. hipoteza „mitochondrialnej Ewy”),
- identyfikacja – w kryminalistyce i archeologii, bo mtDNA występuje w wielu kopiach i lepiej się zachowuje.
Najczęstsze błędy na maturze
- „Dziedziczenie cytoplazmatyczne zachodzi zgodnie z prawami Mendla” – nie zachodzi.
- „Syn może przekazać mtDNA swoim dzieciom” – mtDNA przekazują tylko kobiety.
- Mylenie dziedziczenia matczynego z dziedziczeniem sprzężonym z płcią – geny sprzężone z płcią leżą w chromosomie X (DNA jądrowe), a dziedziczenie matczyne dotyczy DNA organelli.
Zobacz też: Mitochondria i plastydy · Dziedziczenie cech sprzężonych z płcią · Odchylenia od praw Mendla · Biologia do matury – wszystkie działy
Notatka rozbudowana i zaktualizowana w październiku 2026 r.
Testy i zadania maturalne z odpowiedziami: Genetyka →
Wszystkie notatki z biologii do matury: Biologia do matury – przewodnik po działach →
