性狀基因與環(huán)境遺傳學(xué)

性狀基因與環(huán)境遺傳學(xué)第一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六學(xué)習(xí)要求1．理解基因的作用與環(huán)境的相互關(guān)系；2.了解基因互作的種類和特點。第二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六實現(xiàn)孟德爾分離比的條件1、F1形成兩種配子的數(shù)目相等，且生活力相同；

2、F1兩種配子的結(jié)合機會相等；3、各種基因型個體的存活力相等；

4、顯隱性是完全的。第三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第一節(jié)基因、環(huán)境與性狀一、基因與環(huán)境在表型決定中的作用二、性狀的多基因決定三、基因的多效性四、基因表現(xiàn)的差異第四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、基因與環(huán)境在表型決定中的作用表型的范圍：形態(tài)、生理、生化……表型

＝

基因型

＋

環(huán)境

第五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六舉例：玉米白化苗的形成遺傳因素：葉綠素形成基因A和a，A對a顯性環(huán)境因素：陽光

光照條件：

AA或Aa→綠色幼苗aa→白化幼苗

黑暗條件：

AA或Aa→白化幼苗aa→白化幼苗

第六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六環(huán)境的改變可能會影響到表型的改變，如果環(huán)境改變所引起的表型改變與由某基因引起的表型變化相似，就叫做表型模寫（Phenocopy）。模寫的表型性狀是不能遺傳的。表型模寫舉例用高溫處理殘翅果蠅的幼蟲，幼蟲羽化成成蟲后，翅膀接近于野生型，但其基因型仍然為突變型，遺傳方式不變。

表型模寫(phenocopy)第八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、性狀的多基因決定（多基因效應(yīng)）

ABCa→b→c→d→….→x多因一效性狀并非由單一基因決定的。第九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六如：玉米中A1/a1——花青素有無A2/a2——花青素有無C/c——糊粉層有無R/r——糊粉層和植株顏色的有無(A1_+A2_+C_+R_)+Pr——胚乳紫色(A1_+A2_+C_+R_)+pr——胚乳紅色此處：A1_示A1A1或A1a1

，C_等類推.通常，我們習(xí)慣說Pr/pr基因決定胚乳顏色。第十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六事實上，是在默認(rèn)都含有A1,A2,C,和R的前提下，如果缺少這些基因的任何一個，無論是含Pr還是pr，胚乳均為無色。(A1_+A2_+C_+R_)+Pr——胚乳紫色(A1_+A2_+C_+R_)+pr——胚乳紅色第十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六三、基因的多效性（一因多效）1.概念：單一基因具有多方面效應(yīng)的現(xiàn)象

?；虻亩嘈КF(xiàn)象極為普遍，幾乎所有的基因無不如此。2.原因：生物體發(fā)育中各種生理生化過程相互聯(lián)系。流水線第十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六P翻毛雞×正常雞↓F1

輕度翻毛↓F21翻毛2輕度翻毛1正常翻毛雞的遺傳（單基因遺傳）

翻毛雞與正常雞差別：體溫低（散熱多），心跳快，心臟大，出現(xiàn)形變，脾臟大，食量大，消化、消化腺、排泄器官都發(fā)生變化，生殖力下降。第十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六四、基因表達(dá)的變異—表現(xiàn)度和外顯率有些基因的表達(dá)很一致，有些基因的表型效應(yīng)有各種變化。原因：環(huán)境因子變化其他基因的影響尚未找到原因第十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六表現(xiàn)度表現(xiàn)度（expressivity）：有些基因的表達(dá)是一致的，有些基因的表型效應(yīng)在不同個體間存在差別，這種個體間基因表達(dá)的變化程度稱為表現(xiàn)度。如人的軟骨不全是由一顯性基因決定的，但是這種基因的雜合體有可能同時得多發(fā)性骨折、藍(lán)色鞏膜和耳聾等癥狀，或得其中的部分癥狀。

第十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六圖一個成骨不全患者的家系圖第十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六外顯率概念：某一基因型個體顯示預(yù)期表型的比率。如：黑腹果蠅的隱性間斷翅脈基因i.理論上，ii應(yīng)全部表達(dá)為隱性，即100%事實上，只有90%的ii個體表達(dá)為隱性——故稱ii的外顯率為90%。第十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六

表現(xiàn)度（expressivity）

外顯率（penetrance）

外顯率是指一個基因效應(yīng)的表達(dá)或不表達(dá)，而不管表達(dá)的程度如何；而表現(xiàn)度則適用于描述基因表達(dá)的程度，其不同等級往往形成一個從極端的表現(xiàn)過渡到“無外顯”的連續(xù)系列。外顯率與表現(xiàn)度第十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第二節(jié)等位基因間的相互作用

二、顯隱性關(guān)系的幾種類三、顯隱性關(guān)系的相對性一、基因互作及其類型第十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六1、基因互作(interactionofgenes)：基因在決定生物性狀表現(xiàn)時，所表現(xiàn)出來的相互作用。一、基因互作及其類型

第二十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六2、基因互作的層次基因內(nèi)互作(intragenicinteraction)：等位基因間互作。一對等位基因在決定一個性狀時表現(xiàn)出來的相互關(guān)系：完全顯性、不完全顯性、共顯性等?；蜷g互作(intergenicinteraction)：非等位基因間互作。多對非等位基因在共同決定一個單位性狀時所表現(xiàn)出來的相互關(guān)系。第二十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、顯隱性關(guān)系的四種類型（1）完全顯性（2）不完全顯性（3）鑲嵌顯性（4）并顯性（共顯性）第二十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六1、完全顯性第二十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六2、不完全顯性

紫茉莉花花色的遺傳

P紅色花×白色花↓F1粉紅色↓F21紅色2粉紅色1白色第二十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六不完全顯性：金魚草的花第二十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六3、鑲嵌顯性第二十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六4、并顯性

并顯性：等位基因的兩個成員在雜合體中都表現(xiàn)出來的現(xiàn)象稱為并顯性。

如血型的遺傳血型：紅血細(xì)胞上的不同抗原，稱為不同的血型。血型系統(tǒng)：如MN血型系統(tǒng)、ABO血型系統(tǒng)、Rh血型系統(tǒng)等。第二十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六MN血型系統(tǒng)：紅細(xì)胞上有抗原：M抗原和N抗原單基因決定，基因為LM和LN。血型抗原基因型M型

M抗原LMLMN型N抗原LNLNMN型M和N抗原LMLN第二十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六ABO血型系統(tǒng)血型類型：A、B、AB、O。分子基礎(chǔ)：抗原A和抗原B?？刂蒲偷幕颍篒A、IB、IO，其中：IA、IB為并顯性，相對于IO為顯性，

復(fù)等位基因：具有兩個以上等位基因形式的基因稱為復(fù)等位基因，復(fù)等位基因的作用相互類似，它們影響同一器官的形狀和性質(zhì)。即同一基因的多種不同形式。

第二十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六血型抗原抗體基因型A抗原A抗B抗體IAIA、IAIOB抗原B抗A抗體IBBA、IBIO

AB抗原A和抗原B無抗體IAIBO無抗原A和抗原B抗A和B抗體IOIO第三十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六ABO血型的遺傳問題1：丈夫的血型為AB型，妻子的血型為O型，問其子女可能為O型嗎？第三十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六5、致死基因老鼠皮毛顏色：黃色－黑色，單基因決定。雜交實驗結(jié)果：雜交1：黑鼠×黑鼠→黑鼠雜交2：黃鼠×黃鼠→2黃鼠：1黑鼠（每窩胎數(shù)較野生型少1/4）雜交3：黃鼠×黑鼠→1黃鼠：1黑鼠第三十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六分析：1、黑鼠可真實遺傳，黃鼠不能真實遺傳2、雜交3為測交比，說明黃鼠為雜合體原因：黃色基因?qū)谏驗轱@性，黃色基因同時為隱性致死基因。第三十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六致死基因：刺鼠皮毛顏色第三十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六設(shè)：黃色基因為Ay，黑色基因為a↓F11AyAya2Aya1aa

死亡黃鼠黑鼠P黃鼠×黃鼠

AyaAya第三十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六三、顯隱性關(guān)系的相對性

1、與確定的顯隱性標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)舉例：鐮刀形細(xì)胞貧血癥的遺傳遺傳方式：單基因決定，基因HbA和HbS第三十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六（3）鐮刀形細(xì)胞數(shù)目（HbS對HbA不完全顯性）1、與確定的顯隱性標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)（1）臨床標(biāo)準(zhǔn)（HbA對HbA完全顯性）HbAHbA和HbAHbS正常，HbSHbS患鐮刀形細(xì)胞貧血癥（癥狀：嚴(yán)重貧血，發(fā)育不良，關(guān)節(jié)、腹部和肌肉疼痛，多在幼年期死亡）（2）細(xì)胞形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)（HbS對HbA完全顯性）雜合體的部分細(xì)胞在缺氧狀態(tài)下彎曲。第三十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六NormalredbloodcellSickledredbloodcell第三十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第三十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第四十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六2.

顯隱性與生理內(nèi)環(huán)境有關(guān)亞爾郡牛（奶牛）的毛色：紅褐色和紅色，一對等位基因決定雜種F1的毛皮色斑雄牛：紅褐色雌性：紅色顯隱性與性別有關(guān)，第四十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六3、顯隱性關(guān)系可以轉(zhuǎn)變

舉例：石竹花色遺傳P白色×暗紅色↓F1白色（早期）→暗紅色（后期）第四十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六第三節(jié)非等位基因的相互作用

一、兩對非等位基因間互作的類型

(共同決定一個單位性狀時)二、基因互作實例第四十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六一、兩對非等位基因間互作的類型

(共同決定一個單位性狀時)⊙

互補作用⊙抑制作用⊙

上位作用⊙

疊加作用

第四十四頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六基因互作：比率9：3：3：1，但產(chǎn)生新性狀例如雞冠的遺傳：第四十五頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六玫瑰冠豌豆冠×胡桃冠1單冠9胡桃冠3玫瑰冠3豌豆冠兩對基因決定第四十六頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六×RRpp玫瑰冠rrPP豌豆冠RrPp胡桃冠9R_P_3R_pp3rrP_1rrpp單冠胡桃冠玫瑰冠豌豆冠P與R互作第四十七頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六二、基因互作實例①互補作用獨立遺傳的兩對基因，分別處于純合顯性或雜合狀態(tài)時，共同決定一種新性狀的發(fā)育。當(dāng)只有一對基因是顯性（純合或雜合），或兩對基因都是隱性時，則表現(xiàn)為另一種性狀，這種作用稱為互補作用，F(xiàn)2性狀的分離比是9:7。第四十八頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六(一)例：白花三葉草葉片含氰的表型.P不含氰X不含氰

hhDD

HHddF1

含氰

HhDd

⊕F29含氰:7不含氰

3H_dd9H_D:73hhD_1hhdd

第四十九頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六基因互補的機理

DH

產(chǎn)氰糖苷酶氰酸酶前體物含氰糖苷氰

dh第五十頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六②抑制作用在兩對獨立基因中，其中一對顯性基因，本身并不控制性狀的表現(xiàn)，但對另一對基因的表現(xiàn)有抑制作用，稱之基因抑制。起抑制作用的基因叫抑制基因。13：3第五十一頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六抑制基因P

白繭X

黃繭

IIyy

iiYYF1

白繭

IiYy

⊕

F213白繭:3黃繭

9I_Y_133I_yy:3iiY_1iiyy第五十二頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六③上位作用控制同一性狀的兩對基因，其中一對基因掩蓋了另一對基因，這種不同位基因之間的掩蓋作用稱為上位作用。起掩蓋作用的基因叫上位基因，被掩蓋的叫下位基因。起上位作用的基因是顯性（隱性）基因，稱顯性上位（隱性上位）。第五十三頁，共五十九頁，編輯于2023年，星期六1、顯性上位

當(dāng)上位基因處于顯性