孟德?tīng)栠z傳分析擴(kuò)展1

1、第三節(jié) 孟德?tīng)栠z傳分析的擴(kuò)展 一、顯隱性關(guān)系 二、復(fù)等位基因 三、非等位基因間的相互作用 四、多因一效和一因多效 一、顯隱性關(guān)系一、顯隱性關(guān)系 1 顯性現(xiàn)象的表現(xiàn)形式 （1）完全顯性 （2）不完全顯性 （3）共顯性 （4）鑲嵌顯性 2 顯隱性與環(huán)境的關(guān)系 (complete dominance ) 指雜合子表現(xiàn)的性狀與親本之一完全一樣的現(xiàn)象 如 (incomplete dominance ) 是指雜合子所表現(xiàn)的性狀是 雙親性狀的中間類型的現(xiàn)象 如金魚(yú)草的花色遺傳 F1顯現(xiàn)中間類型的現(xiàn)象 F2表現(xiàn)型和基因型的種類和比例 相對(duì)應(yīng) 呈1:2:1的比例 (codominance ) 指雜合子同時(shí)表現(xiàn)雙

2、親性狀的現(xiàn)象，如人類紅細(xì)胞形狀正常人紅細(xì)胞貧血癥患者紅細(xì)胞后代的紅細(xì)胞 (mosaic dominance ) 指雜合子在不同部位同時(shí)表現(xiàn)雙親性狀的現(xiàn)象，如異色瓢蟲(chóng)鞘翅的色斑遺傳 其表現(xiàn)型和基因型 也是一致的SAuSAu SESESAuSE SAuSAuSAuSESESE2 顯隱性與環(huán)境的關(guān)系 顯性基因與隱性基因之間的關(guān)系，并不是彼此直接抑制或促進(jìn)的關(guān)系，而是分別控制各自所決定的代謝過(guò)程，從而控制性狀的發(fā)育。 顯性性狀的表現(xiàn)也受到生物體內(nèi)、外環(huán)境條件的影響，如金魚(yú)草花色的遺傳。紅色花RR象牙色花rrF1 (Rr)光充足低溫條件下，F(xiàn)1花色為紅色紅色光不足溫暖條件下，F(xiàn)1花色為象牙色象牙色二、復(fù)

3、等位基因 其實(shí)在生物群體中一個(gè)基因除了有兩種等位形式其實(shí)在生物群體中一個(gè)基因除了有兩種等位形式外，還普遍存在很多等位形式外，還普遍存在很多等位形式a a1 1，a a2 2，a an n，這，這種現(xiàn)象稱為種現(xiàn)象稱為復(fù)等位現(xiàn)象復(fù)等位現(xiàn)象，即在同源染色體的相同，即在同源染色體的相同基因座上，存在著基因座上，存在著3 3個(gè)或個(gè)或3 3個(gè)以上等位基因的現(xiàn)象。個(gè)以上等位基因的現(xiàn)象。這組基因就叫這組基因就叫復(fù)等位基因復(fù)等位基因(multiple alleles )(multiple alleles )。 控制ABO血型的基因是較為常見(jiàn)的復(fù)等位基因。人的人的ABO血型血型 血型血型 基因型基因型O i i

4、A IAIA , IAi B IBIB , IBiAB IAIBABO血型的表型和基因型及其凝集反應(yīng)輸血原理： 同型血可以輸血 O型血可以輸給任何血型的個(gè)體 AB型的人可接受任何血型 AB型血只能給AB型，此外不能輸給任何人。(03年全國(guó)聯(lián)賽)在ABO血型遺傳中，后代可能出現(xiàn)三種血型的雙親之一血型一定為 A、O B、A C、B D、AB 另一復(fù)復(fù)等位現(xiàn)現(xiàn)象就是植物的自交不親親和。 大多數(shù)數(shù)高等植物是雌雄同株的，其中有些能正常自花授粉，但有部分植物如煙草等是自交不育的。在煙草中發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了15個(gè)個(gè)自交不親親和基因S1，S2，S15構(gòu)構(gòu)成一個(gè)復(fù)個(gè)復(fù)等位系列。試驗(yàn)表明，具有某一基因的花粉不能在具有同一

5、基因的柱試驗(yàn)表明，具有某一基因的花粉不能在具有同一基因的柱頭上萌發(fā)，同一基因間存在著拮抗作用。頭上萌發(fā)，同一基因間存在著拮抗作用。復(fù)等位基因的數(shù)目與基因型的關(guān)系復(fù)等位基因的數(shù)目與基因型的關(guān)系 2個(gè)等位基因，可以組成3種基因型 3個(gè)等位基因，可以組成6種基因型 4個(gè)等位基因，可以組成10種基因型 。 n個(gè)等位基因，可以組成 n+n（n-1）/2種基因型 其中n種純合體，n（n-1）/2種雜合體就二倍體而言，任何個(gè)體只含有復(fù)等位基因中的兩個(gè)，而復(fù)等位基因只能以群體為基礎(chǔ)來(lái)描述。三、非等位基因間的相互作用 不同對(duì)基因間相互作用而決定性狀發(fā)育的現(xiàn)象稱為基因互作(interaction of genes

6、 )，產(chǎn)生相互作用的不同對(duì)基因稱為互作基因(interacted genes )。 兩對(duì)自由組合基因的互作方式： 1.互補(bǔ)作用 2.累加作用 3.重疊作用 4.上位作用 5.抑制作用 1. 兩對(duì)獨(dú)立遺傳基因都處于顯性純合或顯性雜合狀態(tài)時(shí)，共同決定一種性狀的發(fā)育，當(dāng)只有一對(duì)基因是顯性，或兩對(duì)基因都是隱性時(shí)，則表現(xiàn)為另一種性狀，這種基因互作類型稱為互補(bǔ)作用互補(bǔ)作用(complementary effect )。香豌豆 P 白花CCpp 白花ccPP F1 紫花CcPp F2 9紫花(C_P_)：7白花(3C_pp + 3ccP_ + 1ccpp)無(wú)色色素元 無(wú)色的中間產(chǎn)物 紫色素 C P 兩種顯性

7、基因同時(shí)存在時(shí)產(chǎn)生一種性狀，單獨(dú)存在時(shí)產(chǎn)生另一種性狀，無(wú)顯性基因時(shí)表現(xiàn)第三種性狀，這種基因互作類型稱為累加作用(additive effect )。2.3. 非等位基因互作時(shí)，每對(duì)顯性基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型都具有相同影響，產(chǎn)生一種性狀，無(wú)顯性基因時(shí)表現(xiàn)為另一種性狀，這種基因互作類型稱為重疊作用重疊作用(duplicate effect )。 在重疊作用中，顯性基因的作用雖然相同，但并不表現(xiàn)累加作用，只要有一個(gè)顯性基因存在，顯性性狀就可以得到充分發(fā)育。4. 基因相互作用中，一對(duì)基因的表現(xiàn)取決于另一對(duì)非等位基因的基因型，也就是說(shuō)某對(duì)等位基因的表現(xiàn)，受到另一對(duì)非等位基因的影響，這種現(xiàn)象稱為上位作用（epist

8、asis ）。 掩蓋者稱為上位基因（epistasis gene），被掩蓋者稱為下位基因（hypostatic gene）。區(qū)別 顯性 等位基因 上位效應(yīng)非等位基因（1 1）顯顯性上位性上位 一對(duì)基因的表現(xiàn)受到另一對(duì)基因中顯性基因的影響，這種現(xiàn)象稱為顯性上位。白色色素 綠色色素 黃色色素WG Y(2) (2) 隱隱性上位性上位一對(duì)基因的表現(xiàn)受到另一對(duì)基因中隱性基因的影響，這種現(xiàn)象稱為隱性上位。 如蘿卜皮色的遺傳 P 紅色 (CCpp) 白色 (ccPP) F1 紫色(CcPp) F2 9 紫色(C_P_) : 3 紅色 (C_pp) : 4 白色 ( 3ccP_ + 1ccpp)無(wú)色色素元 紅

9、色中間產(chǎn)物 紫色cp5. 一對(duì)顯性基因并不控制性狀表現(xiàn)，但對(duì)另外一對(duì)基因的表現(xiàn)起抑制作用，這種基因互作類型稱為抑制作用（inhibiting effect）。 報(bào)春花 P 黃色 (ddKK) 白色 (DDkk) F1 白色(DdKk) F2 13 白色（D_K_+D_kk+ddkk）：3 黃色 （ddk_） 白色色素 黃色錦葵色素抑制作用與上位作用不同，抑制基因本身不能決定性狀，但顯性上位基因除掩蓋其他基因的表現(xiàn)外，本身還能決定性狀。 D K四、多因一效和一因多效 多對(duì)基因影響同一性狀表現(xiàn)的現(xiàn)象稱為多因一效（multigenic effect )。 如先天聾啞，控制先天聾啞的基因有32個(gè)；玉米

10、正常葉綠素的形成與玉米正常葉綠素的形成與50多對(duì)不同多對(duì)不同 的基因有關(guān)，其中的任何一對(duì)發(fā)生改變，都會(huì)影響葉綠的基因有關(guān)，其中的任何一對(duì)發(fā)生改變，都會(huì)影響葉綠素的消失或改變。素的消失或改變。 任何一個(gè)性狀的表現(xiàn)都是經(jīng)過(guò)一系列生化連鎖反應(yīng)的結(jié)果，在反應(yīng)過(guò)程任何一個(gè)性狀的表現(xiàn)都是經(jīng)過(guò)一系列生化連鎖反應(yīng)的結(jié)果，在反應(yīng)過(guò)程中可能存在多個(gè)步驟，每一步則有相應(yīng)的酶進(jìn)行催化，酶的合成又受中可能存在多個(gè)步驟，每一步則有相應(yīng)的酶進(jìn)行催化，酶的合成又受到基因的控制，所以嚴(yán)格講，任何形狀都是由多基因決定的。到基因的控制，所以嚴(yán)格講，任何形狀都是由多基因決定的。 一個(gè)基因也可以影響許多性狀的發(fā)育，這種現(xiàn)象稱為一因多效（pleiotropism )。如豌豆中控制花色的基因也控制種皮的顏色和葉腋有無(wú)黑斑。 人類成骨不全顯性遺傳病，一個(gè)座位上的基因發(fā)生改變，使