Тұқымқуалаушылықтың хромосомалық теориясы тұқым қуалау құбылысында басты рольді ядро және оның құрамында болатын хромосома атқаратындығын анықтап берді. Бірақ сонымен қатар генетиканың ғылым болып қалыптасуының алғашқы кезеңінің өзінде-ақ кейбір белгі қасиеттерінің тұқым қуалауы клеткадағы хромосомалық емес компоненттерге байланысты екендігін және оның Мендель заңдылықтарына бағынбайтындығын көрсететін деректер белгілі бола бастады. Сөйтіп, ядродан немесе хромосомадан тыс болатын гендер туралы пікір қалыптасты, кейінен ол цитоплазмалық тұқым қуалау деп аталады. Ядро мен цитоплазманың тұқым қуалаудағы ролі. Қандай болсын тірі құрылым тұқым қуу қызметін толық атқару үшін, біріншіден, ол клеткадағы зат алмасу процесіне қатысуы керек, екіншіден, оның өзін-өзі өндіре алатын немесе өздігінен екі еселене алатын қабілеті болу керек, үшіншіден, ол митоздық бөлінудің нәтежесінде жаңадан түзілген жас клеткаларға тең мөлшерде ажырауы керек.
Ядролық зат — хромосоманың осы қойылған талаптарға толық жауап бере алатыны белгілі. Ал цитоплазмада осындай қасиеттерге ие құрылымдар бар ма дейтін болсақ, цитоплазма органноидтардың көпшілігі бірінші талапты қанағаттандыра алады. Мысалы, центриолдар алсақ, клетканың бөлінуіне қажетті ұршықтәрізді жіпшелерді жасауға қатысады, пластидтер, соның ішінде хлоропластар фотосинтез процесін қамтамасыз етеді, митохондриялар — тыныс алу және энергия орталығы, рибосомаларда белок синтезделеді. Сонымен қатар, центриолдар, пластидтер және митохондриялардың өзін-өзі өндіру, яғни репродукцияларына алу қабілеттері де бар. Бұл олар екінші талапқа да сай келеді деген сөз. Бірақ цитоплазма элементтерінің ешқайсы да клетка бөлінген кезде хромосомалар сияқты теңдей екіге ажырай алмайды. Ядро мен цитоплазманың арасында бұл айтылғандардан басқа да айырмашылықтар бар. Олар:
- Ядрода әрбір биологиялық түрдің өзіне тән тұрақты хромосомасы болады, ал цитоплазма органоидтарының өзі бірнешеу және олардың саны тұрақты емес.
- Ядро құрамындағы бір хромосома бұзылса, оны екінші біреуі алмастыра алмайды, ал цитоплазманың бүлінген органоидтары алмастыра береді. Хромосома мен цитоплазма органоидтарының осы көрсетілген айырмашылықтарына байланысты олардың тұқымқуалаушылықтағы атқаратын қызметтерінде де өзгешеліктер бар. Хромосомалар арқылы анықталатын тұқым қуалау ядролық немесе хромосомалық деп аталады. Ал тұқым қуалаудың материалдық емес немесе цитоплазмалық элементтері болған жағдайда ол хромосомалық емес немесе цитоплазмалық деп аталады. Тұқымқуалаушылықта ядро ғана маңызды роль атқарады, ал цитоплазманың мәні онша емес деп қарауға болмайды. Себебі қызмет істеп тұрған біртұтас системаның барлық тетіктерінің де клетка тіршілігі үшін маңызы бар. Жалпы ядроны тұқым қуалайтын қасиетті сақтайтын орын, ал цитоплазманы оны жүзеге асырушы орган деп қарастыру керек.
Ядро мен цитоплазманың құрылымдық және функционалдық жағынан бір-бірінен айырмашылығы болатыны жоғарыда айтылды. Ядролық тұқым қуалау Мендель заңына сәйкес жүреді, ал цитоплазмалық тұқым қуалау оларға бағынбайды. Ядро мен цитоплазманың түқым қуалаудағы ролін зерттеу үшін түрлі әдістер қолданылады. Соның бастысы — ядроны алмастыру әдісі. Ядроның алмастыру қазіргі кезде қолданылып жүрген бір жолы жұмыртқа клеткасының ядросын алып тастап, басқа бір организмнің аталық жыныс клеткасымен ұрықтандыру. Мұндай зиготаның дамуы негізінде гаплоидты хромосома жиынтығы бар андрогенді ұрпақ алынады. Себебі ол аталық ядро мен аналық клетканың цитоплазмасынан жаралған. Жалпы өсімдіктерде болсын, жануарларда болсын, аналық жыныс клеткасында, яғни аналық жұмыртқада цитоплазманың мөлшері көп, ал аталық гаметада ол жоққа жуық. Сондықтан цитоплазмалық тұқым қуалау ядролық тұқым қуалауға қарағанда аналық жолмен жүреді. Цитоплазмалық тұқым қуалауды зерттеудің негізін 1908-1909 жылдары неміс оқымыстылары К. Корренс пен Э. Баур салды. К. Корренс түнаруы өсімдігінің, ал баур қазтамақ пен намазшам гүлдің ала жапырақты болуының тұқым қуалауын зерттейді. Нәтижесінде олар мұндай белгінің тұқым қуалауы цитоплазма арқылы болатынын анықтады.
Цитоплазмалық тұқым куалауға генетикалық талдау. Цитоплазмалық тұқым қуалауды зерттеудің клеткадағы жалпы генетикалық жүйені түсіну үшін маңызы зор. Көп уақытқа дейін біз генотип деген терминнің мағынасын тек хромосомада шоғырланған гендердің жиынтығы. Ал тұқым қуалайтын элементтердің цитоплазмада болады. Цитоплазмада және оның органоидтарында шоғырланған тұқым қуалайтын факторлар плазмотип немесе плазмон деп аталады. Осыған байланысты генотип жөніндегі бұрынғы ұтымды кеңейтіп, оған хромосомалық геном мен цитоплазмалық плазмонды бірге қосып айту керек. Цитоплазмалық тұқым қуалаудың өлшемі хромосомалық тұқым қуалаудағы ген деп аталатындығы тәрізді пломоген делінді.
Сонымен, цитоплазмалық тұқым қуалау да хромосомалық тұқым қуалау сияқты өз алдына жеке дискретті фактор. Ядролық тұқым қуалауын мұның айырмашылығы — аналық жолмен тұқым қуалайды және онда ажыраудың тұрақты сандық қатынастары болмайды, яғни Мендель заңдарына бағынбайды.