1901年，柯伦斯发现紫茉莉中有一种花斑植株，着生绿色，白色和花斑三种枝条 。他分别以这三种枝条上的花作母本，用三种枝条上的花粉分别授给上述每个作为母本的花上，杂交后代的表现如下表。
由此可知，决定枝条和叶色的遗传物质是通过母本传递的。花斑枝条的绿叶细胞含有正常的绿色质体(即叶绿体)，白细胞只含无叶绿素的白色质体(白色体)，而在绿白组织之间的交界区域，某些细胞里既有叶绿体，又有白色体。由此得出结论：植物的这种花斑现象是叶绿体的前体——质体变异造成的。由于质体在细胞分裂中随机分配给子细胞，而不象染色体那样均等的分配。
因此，经过多次的细胞分裂，一个原来含有两种质体(正常和变异)的细胞，就会分裂成细胞质内含有正常质体、含有白化质体以及含有混合质体的三种细胞。由于精子内不含质体，所以由上述三种细胞分别发育的卵细胞，无论接受何种花粉的精子受精，其子代将与提供卵子的母本相似，分别发育成正常绿色植株、白化植株和花斑植株。
(二) 线粒体遗传
♀表示提供原子囊果的类型，A+为野生型，A-为生长缓慢突变型。
♀A+×♂A-→A+;♀A-×♂A+→A-
啤酒酵母属于子囊菌，它在有性生殖时，不同交配型相结合形成的二倍体合子。酵母有一种“小菌落”个体。这种类型经培养后只能产生小菌落。
如果把小菌藩酵母同正常个体交配，则只产生正常的二倍体合子。它们的单倍体后代也表现正常，不再分离小菌落。
在这两组杂交中，所有的染色体基因决定的性状都表现1∶1分离。表明，当缓慢生长特性被原子囊果携带时，就能传给所有子代。而这种特性由分生孢子携带，就不能传给子代。生长缓慢的突变型不仅不正常，而且在幼嫩培养阶段不含细胞色素氧化酶，细胞色素氧化酶的产生与线粒体有关，所以可以推测，有关的基因在线粒体中。
(三) 柳叶蕨的遗传
刚毛柳叶菜、黄花柳叶菜，某些性状如植株大小、器官大小、花粉育性等表现细胞质遗传
黄花♀A×B♂刚毛♀×♂
AB1×B♂(AB1某些性状与黄花母本相同)
AB2×B♂(相同的性状仍与黄花母本相同) 直到 25代AB25
特点及原因
(1)特点
①母系遗传：不论正交还是反交，Fl性状总是受母本(卵细胞)细胞质基因控制;
②杂交后代不出现一定的分离比。
细胞质遗传图册
(2)原因
①受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;
②减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机不均等分配。
物质基础：细胞质基因：线粒体、叶绿体中的DNA上和细菌质粒上的基因。
质粒：原核、细菌、小环DNA。松弛型和严紧型2类。
线粒体基因：mtDNA，线状、环状，能单独复制，同时受核基因控制。哺乳动物：无内含子，有重叠基因突变率高。
叶绿体基因：ctDNA，环状，可自主复制，也受核基因控制。
卡巴粒：草履虫体内细胞质颗粒
细胞质遗传：子代的性状是由细胞质内的基因所控制的遗传现象。也叫母系遗传、核外遗传、细胞质遗传、母体遗传、非孟德尔式遗传
一、细胞质遗传的现象
(一)高等植物叶绿体的遗传
有几种高等植物有绿白斑植株，如紫茉莉、藏报春、加荆介等。1901年柯伦斯在紫茉莉中发现有一种花斑植株，着生绿色，白色和花斑三种枝条。在显微镜下观察，绿叶和花斑叶的绿色部分其细胞中均含正常的叶绿体，而白色或花斑叶的白色部分，细胞中缺乏正常的叶绿体，是一些败育的无色颗粒。
他分别以这三种枝条上的花作母本，用三种枝条上的花粉分别授给上述每个作为母本的花上，杂交后代的表现：完全取决于母本，而与花粉来自哪一种枝条无关。
接受花粉的枝条 提供花粉的枝条 杂种表现
白 色
白 色 绿 色 白 色
花 斑
白 色
绿 色 绿 色 绿 色
花 斑
白 色
花 斑 绿 色 白、绿、花斑
花 斑
上述杂交结果说明：决定性状表现的遗传基础就在细胞质中，通过许多科学家的不同实验，都证明了细胞质的叶绿体含DNA，是双螺旋线性或环状裸露DNA分子，能自我复制，稳定遗传。叶绿体的遗传不仅受细胞质基因的控制，还于核基因有关。
(二)真菌类的线粒体遗传
1、酵母菌小菌落的遗传：啤酒酵母属于子囊菌，它在有性生殖时，不同交配型相结合形成的二倍体合子。酵母有一种“小菌落”个体。这种类型经培养后只能产生小菌落。
如果把小菌落酵母同正常个体交配，则产生正常的二倍体合子。经减数分裂产生单倍体后代也表现正常，不再分离小菌落。这表明小菌落性状的遗传与细胞质有关，而且这种交后代，4个子囊孢子有2个是a+，另两个是a-，交配型基因a+和a-仍然按预斯的孟德尔比例时行分离，而小菌落性状没有象核基因那样发生重组和分离，说明这个性状与核基因无关。
进一步研究发现，小菌落酶母细胞内，缺少细胞色素a和b，还缺少细胞色素氧化酶，这些酶类，存在于细粒体中，表明这种小菌落的变异与线粒体的基因组变异有关。
2、链孢霉缓慢生长型的遗传：链孢霉有一种缓慢生长突变型，呼吸弱，生长慢，这是由于线粒体结构和功能不正常，细胞色素氧化酶缺少，氧化作用降低，生长缓慢。
进行有性生殖时，正反交结果不同：杂交后代不出现一定的分离，表现非孟德尔式遗传。如果突变型的单倍体核(♂)和野生型的受精丝中的单倍体核(♀)结合(杂交)，得到的后代全是野生型，反之全是突变型。
母性影响：子代的某一表型受到母亲基因型的影响，而和母亲的基因型所控制的表型一样。因此正反交不同，但不是细胞质遗传，与细胞质遗传类似，这种遗传不是由细胞质基因组所决定的，而是由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所决定的。分两类：持久的母性影响，暂短的母性影响。
一、暂短的母性影响
指母亲的基因型仅影响子代个体的幼龄期。例如麦粉蛾(面粉蛾)的色素遗传中的母性影响。野生型：幼虫皮肤有色，成虫复眼深褐色。突变型：幼虫皮肤无色，成虫复眼红色(缺乏犬尿素)。
P 有色AA×aa无色→F1 Aa 有色
↙ ↘
♀aa ×Aa♂ ♀Aa×aa♂
↓ ↓
1/2Aa 1/2aa 1/2Aa 1/2aa
幼虫： 有色 无色 有色 有色
成虫复眼： 褐色 红色 褐色 红色
核基因AA→犬尿素(细胞质)→色素
二、持久的母性影响
指母亲的基因型对子代个体的影响是持久的，影响子代个体的终生。
例如：锥实螺的外壳旋转方向的遗传就是母性影响一个比较典型的例证。锥实螺♀♂同体，繁殖时异体受精，但是如果是单个饲养，就自体受精。
锥实螺的外壳旋转方向可以是右旋的，也可以是左旋的。判断的方法：使螺壳的开口朝向自己，如果开口在右边即右旋，如果开口在左边即左旋。
左旋、右旋由一对基因控制，右旋D对左旋d是显性。右旋与左旋交配，依雌性的旋向不同，结果也不同。
P ♀DD×♂dd P ♀dd×♂ DD
右↓左 左↓右
F1 Dd右 F1 Dd左
↓自交 ↓自交
F2 1 DD 2Dd 1全右 F2 1 DD 2Dd 1dd全右
↓自交 ↓自交
F3 右旋：左旋=3：1 F3 右旋：左旋=3：1
上述这种现象如何解释呢?研究表明，螺类的受精卵是通过螺旋式的卵裂开始幼体发育的，未来的螺壳旋向决定于最初两次卵裂中纺锤体的方向。纺锤体的方向又取决与卵细胞质的特性，而卵细胞质的特性归根到底又取决于母本的基因型。这样就形成了母本的基因型控制子代的表现型的现象(只控制子代)。虽然母本细胞质特征决定了子代的表型，但实质是核基因的遗传仍符合孟德尔式的遗传方式。
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