Внеядерная, или цитоплазматическая, наследственность
В ряде случаев при изучении наследования моногенных признаков был установлен ряд необычных отклонений от менделевского наследования, связанных с полом. Исследования показали, что причина этого явления в том, что мутации происходят не в генах хромосом, а в генах, находящихся в самовоспроизводящихся органеллах — митохондриях и пластидах (эти органеллы точно так же, как и клетки, размножаются делением пополам).
Действительно, у пластид и митохондрий имеется свой генетический аппарат — свёрнутая в кольцо двухцепочная молекула ДНК, напоминающая бактериальную хромосому. Поскольку пластиды и митохондрии передаются потомству только через цитоплазму яйцеклетки (у сперматозоидов практически нет цитоплазмы), то соответственно все генетические свойства, закодированные в генетическом материале этих органелл, передаются по материнской линии.
Этот способ внеядерной передачи генетического материала получил название цитоплазматической наследственности, которая реализуется только по материнской линии.
Одним из классических примеров цитоплазматического наследования является передача особенностей формы раковины у моллюска прудовика большого. У одних рас моллюсков раковина завивается вправо — признак обусловлен доминантным геном, а у других влево — признак обусловлен рецессивным геном.
Как выяснилось, в первом поколении гибридных скрещиваний направление завитка у потомства задаётся не генотипами улиток, а материнским организмом. Это связано с тем, что второе деление митоза при дроблении, определяющее направление завитка, обусловлено организацией цитоплазмы клетки.
В результате в первом поколении независимо от того, какой ген — рецессивный, а какой — доминантный, потомство будет иметь такой же завиток, что и материнской организм, и только во втором поколении произойдёт расщепление в строгом соответствии со вторым законом Менделя.