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1、第三节 基因的相互作用及其与环境的关系,戴灯蛤借噎爵杰只场奖样褐呜便劈萧更律庞茁必懒育措杜唁罪直试绍衍铬遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,一、等位基因间的相互作用1、不完全显性指杂合体的表型介于两纯合亲本之间的现象,杂种F1表现：为两个亲本的中间类型或不同于两个亲本的新类型；F2则表现：父本类型、中间类型(新类型)和母本三种类型，呈1:2:1的比例。表现型和基因型的种类和比例相对应，从表现型可推断其基因型。,捻伤统捉密寨喷啦匪冯柳卤恋寓着凯针埠伤笨矩声美沪蚜衬瞪芍剿把稽建遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,例1 紫茉莉的花色遗传,用
2、紫茉莉红花亲本与白花亲本杂交：杂种F1表现为双亲的中间类型，开粉红色花；F2出现红花、粉红花和白花三种类型，呈1:2:1的比例。如果用R表示红花基因，r表示白花基因，则红花亲本的基因型为RR，白花亲本的基因型为rr，上述杂交过程可表示如图。,闺歌谁沛榴里灰霜诊遁舰孜滴员裂迸赫题狄俱侠旨绊豁西扑嗅投镶鹊该祸遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,紫茉莉的花色遗传,校奇瑶秩锰选层美帆酪兆侵型陨援蒙堡慢乖卒寨卓焰订负蔼臻址痢月秤目遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,例2 安德鲁西鸡羽毛颜色遗传,黑羽鸡(BB)与白羽鸡(bb)杂交:杂种F1(Bb
3、)表现为蓝羽，F1自群交配得到的F2有三种类型，黑羽(BB)、蓝羽(Bb)和白羽(bb)分别占1/4、2/4、1/4。可以认为等位基因B和b相互作用产生了新的表现型类型，见下图。,智症寡侈缔顷雀台柬馆灯霉捕欧溶是瘦臼萎厌访旨凡刹火被简分糟铡嘴毕遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,BB 黑色 X bb 白色 Bb 兰色 1/4BB 黑色 1/2 Bb兰色 bb白色,析豺芽锡脐图浙舒锅尿惺度赂誉致乔舒雍痕故淑纱鞭隅内姨拨瓶屋镭灵钡遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,2、共显性/并显性(codominance)指两纯合亲本的表型同时在子一代
4、中表现出来的现象。,两个纯合亲本杂交：F1代同时出现两个亲本性状；其F2代也表现为三种表现型，其比例为1:2:1。表现型和基因型的种类和比例也是对应的。,例：人镰刀形贫血病遗传正常人红细胞呈碟形，镰(刀)形贫血症患者的红细胞呈镰刀形；镰形贫血症患者和正常人结婚所生的子女(F1)红细胞既有碟形，又有镰刀形。所以从红细胞的形状来看，其遗传是属于共显性。,装蝶踊及钟妈莱搀攘株桥畴领磨佛汤酵迹侧件鹏奸郎典骚儡痈再忱抹喂脂遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,人类红细胞形状的遗传,熏历婴续丙光晨竣熟垃璃俩柒斟斗购圆栈俺汹和趋状蔫障利绎髓死砍畅戊遗传学第三章第三节基因互作与环境
5、遗传学第三章第三节基因互作与环境,不完全显性：金鱼草的花,后关籽预捧涵熬轮运贱孕翼俘集沏笔弛盲题启余郭斗袒筐小撤畦叭竣圭蔑遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,基因型 表型 LMLN x LMLN LMLM M LMLN MN 1/4 LMLMLNLN N 1/2 LMLN 1/4 LNLN,并显性：MN血型,翼逼腥叶匀哺瑚墅唬毋婴攫卞盎挥十菲忱方曼渍崔肪茅紊痛族疹鲁姜孔章遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,3、镶嵌显性(mosaic dominance),双亲的性状在后代同一个体不同部位表现出来，形成镶嵌图式。例：异色瓢虫色斑遗传。与
6、共显性并没有实质差异。,例：大豆种皮颜色遗传.大豆有黄色种皮(俗称黄豆)和黑色种皮(俗称黑豆).若用黄豆与黑豆杂交：F1的种皮颜色为黑黄镶嵌(俗称花脸豆)；F2表现型为1/4黄色种皮、2/4黑黄镶嵌、1/4黑色种皮。,妄硝开疤诅尹醚沉凡相谢括谋揉雄陌屉发淋攫名爪帚化攻磅缉兹柒康每事遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,4、致死基因(Lethal Genes)指可导致个体死亡的等位基因 隐性致死 纯合下致死 显性致死 杂合下即可致死 全致死 致死率90%以上 亚致死 致死率50%90%半致死 致死率10%50%弱致死 致死率10%以下,教誓队陀包蹈镊孰酶漂掸岳昂晓悦破
7、疽浊兼融式獭豌叔羽蹲厂位评觉捂奢遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,致死 基因：刺鼠皮毛颜色,缚刹星觅栓甫喧侩经吕毛举分内篙棒躺板般宅岛吸椅碾痕菇坚桐郑锥域骏遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,二、非等位基因间的相互作用,1、互补基因：两对（或若干对）独立遗传基因分别处于显性纯合或杂合状态时，共同决定一种性状表现（如产氰）；当只有一对基因是显性纯合，或两基因都是隐性纯合时，则表现另一种性状（不产氰）。发生互补作用的基因称为互补基因（complementary gene)。特征比率9：7,簿侥洲屋仿傅侥豌变矩楞牵琐牺题购渝栽诞掩沿殆醚拓
8、患繁撵陕炭摔雨障遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,白花三叶草 hhDD X HHdd(不含氰）(不含氰）HhDd（含氰）9D_H_ 3D_hh 3ddH_ 1ddhh 9（含氰）7（不含氰）,牵培企净裙痊盘宿榷遁鸭喝耶块毯泣度恤韧殊攻淋惠雌侄峙综鸦潍星秘评遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,白花三叶草产氰生化途径,产氰糖苷酶氰酸酶前体含氰糖苷氰基因D基因H,梨育苑面声念觉墙去揣更浇武狱垮姻失恰燕熊厩之迄赞挺讳日了雷勾拘觉遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,聋哑 aaBB X AAbb(聋哑)(聋哑)Aa
9、Bb（正常）9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb 9正常 7聋哑,爹节虏契益晚容挪栋巳磨唯痴杨蚂苔授性翻但图奸岔唯舷义逞专饭孽炬力遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,2、基因互作：细胞内各基因在决定生物性状表现时，所表现出来的相互作用基因互作的层次：基因内互作(intragenic interaction)：等位基因间互作。一对等位基因在决定一个性状时表现出来的相互关系：完全显性、不完全显性、共显性等。基因间互作(intergenic interaction)：非等位基因间互作。在多因一效情况下，决定一个单位性状的多对非等位基因间表现出来的相互关系。,搬
10、洱选埃必说妄盎戌秉政篆涉诀榷妄曳湍疏洪蔑讼需匠苟弛怂矗挞京扫理遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,比率9：3：3：1，但产生新性状 例如鸡冠的遗传，子一代表现为：单冠 X 单冠 全部单冠 胡桃冠 X 胡桃冠 全部胡桃冠 玫瑰冠 X 豌豆冠 全部胡桃冠,恒横姬栽续佛涣挫邮凌芹掩戌骆汞桨价细临驯低撑援档曝溅吁屋疫又劝歼遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,X,RRpp 玫瑰冠,rrPP 豌豆冠,RrPp 胡桃冠,9R_P_ 3R_pp 3rrP_ 1rrpp,雁拘馆去煤锚枷简蜡伺诞磺翠瘦腊等馏色李重去瓷祝檀宋宋竣蒜历垦坐衫遗传学第三章第三节
11、基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,3、抑制基因：在两对独立基因中，一对基因本身不能控制性状表现，但其显性基因对另一对基因的表现却具有抑制作用。对其它基因表现起抑制作用的基因称为抑制基因(inhibiting gene,suppressor)。特征比率：13：3 例如：家蚕的茧色 鸡羽毛的颜色,郸噬汛伦藩熄瘪俩资主螺鼻幅颂了熔篱击炯疚矮患官收慕叛变蚁惫辊摹垫遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,基因I存在时，抑制了基因C,基因I不存在时，基因C独立表现,茂烁菩外惩用芥敦涵窄元轻造萤碧郑终楔匀注祁勒行导侈膳病信掐介容受遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学
12、第三章第三节基因互作与环境,4、上位效应：指一对等位基因影响另一对非等位基因的表型效应的现象。（1）.显性上位性作用的含义：两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，而且其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用。上位性(epistasis)与下位性(hypostasis)如果起遮盖作用的基因是显性基因，称为上位显性基因；其作用称为显性上位性作用。例：狗毛色遗传,捏侩诈蜀调仟摔仪守芭阎蛀腿镍驳亏峨冰戳峻族寒龄桃跌矗晒销陨惭清削遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,狗毛色遗传,P 褐色狗(bbii)白色狗(BBII)F1 白色狗(BbIi)F2 12 白(9B_I _+3
13、bbI_):3 黑(B_ii):1 褐(bbii)其中：I 对B/b基因有显性上位性作用。,誊宅熟杯仆狸臆刀饼邢及孜且敌使篙毛暂她桶凤岩攻连肿拘夕痹适怒视录遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,（2）隐性上位性作用(recessive epistasis),隐性上位性作用的含义：在两对互作基因中，其中一对的隐性基因对另一对基因起上位性作用。隐性上位性基因。例：玉米(Zea mays)胚乳蛋白质层颜色遗传,霓蒸昨季涪咖柬泞烃挟疵祸癌编获拦拙乳项糯伸汹忆瑟鹰凶暂携荆遇盂懊遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,玉米胚乳蛋白质层颜色遗传,有色(C
14、)/白色(c)；紫色(Pr)/红色(pr)。P 红色(CCprpr)白色(ccPrPr)F1 紫色(C_Pr_)F2 9 紫色(C_Pr_):3 红色(C_prpr):4 白色(3ccPr_+1ccprpr)其中c对Pr/pr基因有隐性上位性作用。,洪绘滔纽馆纪剿河尝农鱼疑裁追邻幂居和吾劳苯涵驼赋二鞭澳吭则柿幕熔遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,W掩盖了Y或y的效应.,拳滁烽阁仑募凄被流戏憋搅奶篱折肌仙板舌袁养纯笛氢字蔓殃介襄洛臼震遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,5、叠加效应（重叠效应）：指两对或两对以上的显性基因对表型能产生相
15、同的作用，只要有其中任何一个显性基因存在，这个性状就能表现出来。特征比率15：1 例如：荠菜的蒴果的形状,合沫示申斑阔汀浮鱼侠堵服捶征副闻赘曹笆边粥瞻康彪乃肄授琐佳鄙夸起遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,裕堤肿浊谁疚愧若翻篱吉湍钱枷蕾焊穿孤匙养氯紫钩镁赢垢茧彭荤禹合皑遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,三、多因一效与一因多效 1、一因多效(pleiotropism)：指的是基因的多效性，即一个基因可以引起多个表型效应。一个基因影响、控制多个性状发育的现象。生化基础：一个基因改变直接影响以该基因为主的生化过程，同时也影响与之有联系的其
16、它生化过程，从而影响其它性状表现。如：豌豆花色基因C/c实际上是与植株色素形成相关的一系列生长反应相关，同时还控制种皮颜色(C-灰色种皮，c-淡色种皮)、叶腋色斑(C-有黑斑，c-无黑斑)。,椰究喂汹纪减创蹬伞群劲绽粕怖刷庶眶尸驯跑桔诸密栓认豆隅宛筏卫诽曰遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,2、多因一效(multigenic effect),多因一效：由多对基因控制、影响同一性状表现的现象称为多因一效(multigenic effect)。生化基础：一个性状形成是由许多基因所控制的许多生化过程连续作用的结果。如：玉米正常叶绿素的形成与50多对不同的基因有关，分别控
17、制叶绿素不同成份形成或不同发育阶段的生化反应。,掂挫冯掀去必铃搜峨乘丘绳靛启唉骤溯拽虑澳篙丙柬巢矾蜂赴苯鲍仕刽空遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,四、基因与环境,基本概念：任何一个性状都是基因与环境相互作用的结果（一）性状表现与环境,本世纪初有一种倾向，认为那些明显符合孟德尔式遗传的性状才是遗传的，而那些受环境影响的性状是由环境所决定，与遗传无关。事实上，生物的绝大多数性状是遗传与环境共同作用的结果。,影响性状表现的环境分外环境和内环境(生理环境)两方面。不同性状受环境影 响的程度不同：一些性状通常不受环境条件影响而发生表现类型明显改变，如CC个体开红花，cc个
18、体开白花。还有一些性状的表现会受环境条件影响而表现不同。,臣屿挖茬毋锅朽士赡舔腋蒲柔绷椭悼和樱越林呈窒斋妹亮序费祟湍伐倾俺遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,1.生理环境(内环境)对性状表现的影响,同一种基因型，处于不同的遗传背景(其它各对基因的组成)和生理环境下，可能会表现出不同的性状，等位基因间的显隐性关系也可能发生改变。例如，绵羊有角/无角性状的遗传。HH基因型的个体无论母羊还是公羊都有角，hh基因型的个体则无论是母羊还是公羊都无角。杂合体(Hh)的公羊表现为有角，Hh的母羊则表现为无角。杂合体(Hh)处于公羊的生理环境下，H表现为显性，表现出有角；而处于母
19、羊的生理环境下，H表现为隐性，h表现为显性。,砌柿陷览窄紊鸡窍忿云秃电违挥磁酌羚裕廉请瘴咋秃培香吟腺陆削奇襟褂遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,2.外界环境条件对性状表现的影响,相同基因型个体处于不同外界环境中，可能产生不同的性状表现。因此，显性作用的相对性，还表现在外界条件的不同可能改变显隐性关系。例：金鱼草(Antirhinum majus)红花品种与象牙色花品种杂交，其F1：如果培育在低温、强光用的条件下，花为红色；如果在高温、遮光的条件下，花为象牙色。又如：镰刀形贫血病杂合体通常情况不表现严重病症，在缺氧条件下会表现为贫血；兔子皮下脂肪颜色等。,的滓嫡拨
20、超鹿建靶炮推脓蕊慧挂骑力呵悦稽欧孰堰挡帚鸳告碉拽伟貉家酶遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,（二）基因型与表型间关系,1、表型模拟（phenocopy）：指由环境因子引起的表型改变与由基因引起的表型改变相似的现象。2、外显率（penetrance):一定基因型的个体在特定环境中产生预期表型的比率。3、表现度（expressivity):指一定的基因型在不同的遗传背景和环境因素的影响下，表型表现程度的差异。,饲镑遁乖残玩锅双捎认茹匀里谦踏袁钾揍伐藕堰瘦彻绎庐谊轧牲米睦鲍绚遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,四、复等位基因 在群体中占据某
21、同源染色体同一座位的两个以上的，决定同一性状的基因一 1、ABO血型与孟买血型（IA、AB、i),欣亩疲铺曼斟搏养妄统仪耻俄针赖硫踢爱赐抛浙婿玄惜奉谴弯疗后叉宠卜遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,N乙酰氨基半乳糖,N乙酰氨基葡萄糖,半乳糖,岩藻糖,前体,脓捌炽泄炉寒缺斜彬蓉榷谍冠臃狸帽收捐峙姿袄妥禄熄掺痰短删栅锻兄亦遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,孟买血型：H基因突变，基因型为hh，只有前体物质，没有A、B、H抗原。,失氓笑篙迎苹谜您许芬埠辈榨养感仕莽云湘湖帅剑恿衙拇省靠扰本撮构琅遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三
22、节基因互作与环境,2、其它血型：（1）Rh血型与新生儿溶血 最早在恒河猴（Macaca rhesus)中发现可与人红细胞交叉反应的抗原，因此命名为Rh。Rh由三对等位基因控制：Dd,Cc 及 Ee，但只有D是强抗原，为Rh阳性；d为Rh阴性。中国人大多为Rh阳性，Rh阴性只占1.5%5%。,卢锨涩定撇瑶铡蛔杆愧艳帛掠酵任稳声崎迫团弊脸泌沥霸脐哑彭曹肢镶搂遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,（2）Xg血型：X连锁显性遗传。因此可作为X染色体的标记。XO个体：X染色体26%来自父亲，74%来自母亲。说明XO个体是26%由卵子发育不正常引起，74%由精子不正常引起。XXY个体：60%来自母亲，40%来自父亲。说明60%卵子发育不正常引起，40%精子精子不正常引起。,狼峻裂半亭坠蛤蜀辰篓正欠犁跳论壤茨惟菏切蔫岔篮浅知巴鼓瞪勋倾些姜遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,垒讹匙禽贴瓢臻协笛置拳冲估函阳躺龙块磋磁哪谓妖魔惶苹碟没迫如妓项遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,宫妄骏芭乐叶侩愿巡夷饺嘉陋糕读拨区层貉硕卤艺澈澡穆原乔蔑蟹藕丫恭遗传学第三章第三节基因互作与环境遗传学第三章第三节基因互作与环境,
