Sie erfolgt nicht nach den Mendelschen Regeln und soll am Beispiel
der Mitochrondrien, die über ein eigenes Genom (aus DNA) verfügen,
erläutert werden.
Am besten kann die Genetik der Mitochodrien bei Hefezellen untersucht werden,
da diese Zellen nicht nur aerob, sondern auch anaerob leben können und
damit ohne funktionelle Mitochondrien auskommen. Bei Hefezellen tritt ein Typ
von Mutationen auf, die kleinere Kolonien erzeugen und deshalb als petite
(rho-) bezeichnet werden. Kreuzt man eine
petite-Zelle (rho-) mit einer Wildtypzelle
(rho+), entsteht eine heterozygot-diploide
Zelle (rho-/rho+),
aus der nach der Meiose 4 haploide Sporen entstehen, die alle rho+
sind und große Kolonien bilden. Nach den Mendelschen Regeln würde
man jedoch eine Aufspaltung in je zwei rho+-
und zwei rho--Sporen erwarten. Die
beobachtete 4:0-Segregation ist für cytoplasmatische Vererbung charakteristisch.
Die rho--Mutanten enthalten Deletionen
in der mitochondrialen DNA (mtDNA). Da die diploide Zygote
etwa 100 Mitochondrien (50 rho+ und
50 rho-) enthält, erhalten sämtliche
Nachkommensporen genügend rho+-Mitochondrien,
die ein rasches Wachstum ermöglichen, so daß nur große Kolonien
entstehen. Unter den Nachkommen dieser rho+-Zellen,
die sowohl rho+- als auch rho--Mitochondrien
enthalten, segregieren später wieder rho--Zellen
heraus.