基因与环境课件

1、第四章 性状、基因与环境第一节 基因、环境与性状 第二节 等位基因间的相互作用实现孟德尔分离比的条件 1、F1形成两种配子的数目相等， 且生活力相同；2、F1两种配子的结合机会相等； 3、各种基因型个体的存活力相等；4、显隐性是完全的。第一节 基因、环境与性状五、直感现象和遗传印记现象一、基因与环境在表型决定中的作用二、性状的多基因决定三、基因的多效性四、基因表现的差异第一节 基因、环境与性状一、基因与环境在表型决定中的作用表型的范围：形态、生理、生化 表型 基因型 环境 举例：玉米白化苗的形成遗传因素：叶绿素形成基因A和a ，A对a显性 环境因素：阳光 光照条件： AA或Aa 绿色幼苗 aa

2、 白化幼苗 黑暗条件： AA或Aa 白化幼苗 aa 白化幼苗 反应规范（reaction norm）：基因型在决定个体表型的可能性或许可范围。环境的改变可能会影响到表型的改变，如果环境改变所引起的表型改变与由某基因引起的表型变化相似，就叫做表型模写（Phenocopy）。模写的表型性状是不能遗传的。表型模写举例 用高温处理残翅果蝇的幼虫，幼虫羽化成成虫后，翅膀接近于野生型，但其基因型仍然为突变型，遗传方式不变。 表型模写(phenocopy) 二、性状的多基因决定（多基因效应） A B C a b c d . x 三、基因的多效性 基因多效现象（pleiotropism）：单一基因具有多方面效

3、应的现象 P 翻毛鸡 正常鸡 F1 轻度翻毛 F2 1翻毛 2 轻度翻毛 1正常翻毛鸡的遗传（单基因遗传） 翻毛鸡与正常鸡差别：体温低（散热多），心跳快，心脏大，出现形变，脾脏大，食量大，消化、消化腺、排泄器官都发生变化，生殖力下降。四、基因表达的差异 表现度与外显率 表现度（expressivity）：有些基因的表达是一致的，有些基因的表型效应在不同个体间存在差别，这种个体间基因表达的变化程度称为表现度。导致这种差别的原因可能是环境的变动，或其他基因的影响，或尚不知晓的原因。如人的软骨不全是由一显性基因决定的，但是这种基因的杂合体有可能同时得多发性骨折、蓝色巩膜和耳聋等症状，或得其中的部分症

4、状。 图 一个成骨不全患者的家系图 外显率（penetrance）：某一基因型个体显示预期表型的比例。如在黑腹果蝇中，隐性的间断翅脉基因i的外显率只有90，即90的ii基因型个体有间断翅脉，而10的个体是野生型，但它们的遗传组成仍然都是ii。外显率是指一个基因效应的表达或不表达，而不管表达的程度如何；而表现度则适用于描述基因表达的程度，其不同等级往往形成一个从极端的表现过渡到“无外显”的连续系列。遗传异质性 遗传异质性(genetic heterogeneity)：几种基因型可以表现为同一种或相似的表型，这种表型相似而基因型不同的现象叫做遗传异质性。五、直感现象和遗传印记现象1、直感现象指由于

5、花粉作用而引起种子、果实直接表现父本某些性状的现象。直感现象分为胚乳直感和果实直感两类。 （1）胚乳直感(xenia)胚乳直感，也称为花粉直感。由于精核的影响，导致胚乳的性状直接表现部分父本性状的现象。胚乳直感的直接原因是双受精，因为胚乳中有n条染色体来自父本。（2）果实直感(metaxenia)果实直感：由于花粉的影响，使种皮或果皮等来源于母本的组织，在发育过程中表现出父本的某些性状。果实直感与双受精过程无关，是由于胚对种皮、果皮发育过程中产生了生理、生化影响。 2、遗传印记（genetic imprinting）来自父本和母本的同一染色体其遗传效应应当是等同的。近年来发现一种新的遗传现象。

6、即不同性别的亲本传递给子代的同一染色体或基因的改变可以引起不同的表型效应。这种来自父母双方的同源染色体或等位基因存在这功能上的差异的现象称作遗传印记，或亲代印记。第二节 等位基因间的相互作用 二、显隐性关系的几种类三、显隐性关系的相对性一、基因互作及其类型 1、基因互作(interaction of genes)： 基因在决定生物性状表现时，所表现出来的相互作用。一、基因互作及其类型 2、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 in

7、teraction)：非等位基因间互作。多对非等位基因在共同决定一个单位性状时所表现出来的相互关系。二、显隐性关系的几种类型1、完全显性2、不完全显性 紫茉莉花花色的遗传 P 红色花 白色花 F1 粉红色 F2 1 红色 2 粉红色 1 白色不完全显性：金鱼草的花3、镶嵌显性4、并显性 并显性：等位基因的两个成员在杂合体中都表现出来的现象称为并显性。 如血型的遗传 血型：红血细胞上的不同抗原，称为不同的血型。 血型系统：如MN血型系统、ABO血型系统、Rh血型系统等。MN血型系统： 红细胞上有抗原：M抗原和N抗原 单基因决定，基因为 LM和 LN。血型抗原基因型M型 M抗原LMLMN型N抗原L

8、N LNMN型M和N抗原LMLNABO血型系统血型类型：A、B、AB、O。分子基础：抗原A和抗原B。控制血型的基因：IA、IB、IO， 其中：IA、IB为并显性，相对于IO为显性， 复等位基因：具有两个以上等位基因形式的基因称为复等位基因，复等位基因的作用相互类似，它们影响同一器官的形状和性质。即同一基因的多种不同形式。 血型抗原抗体基因型A抗原A抗B抗体IA IA、IA IOB抗原B抗A抗体IB BA、IB IO AB抗原A和抗原B无抗体IA IBO无抗原A和抗原B抗A和B抗体IO IOABO血型的遗传问题1： 丈夫的血型为AB型，妻子的血型为O型，问其子女可能为O型吗？5、致死基因老鼠皮毛

9、颜色： 黄色黑色，单基因决定。杂交实验结果： 杂交1： 黑鼠黑鼠 黑鼠 杂交2： 黄鼠黄鼠 2 黄鼠 ：1黑鼠 （每窝胎数较野生型少1/4） 杂交3： 黄鼠黑鼠 1 黄鼠：1黑鼠分析： 1、黑鼠可真实遗传，黄鼠不能真实遗传 2、杂交3为测交比，说明黄鼠为杂合体原因：黄色基因对黑色基因为显性，黄色基因同时为隐性致死基因 。致死 基因：刺鼠皮毛颜色设：黄色基因为Ay，黑色基因为a F1 1 AyAya 2 Aya 1 aa 死亡 黄鼠 黑鼠P 黄鼠 黄鼠 Aya Aya三、显隐性关系的相对性 1、与确定的显隐性标准 有关举例：镰刀形细胞贫血症的遗传遗传方式：单基因决定，基因HbA和HbS（3）镰刀

10、形细胞数目（HbS 对 HbA不完全显性 ）1、与确定的显隐性标准 有关（1）临床标准（ HbA对 HbA 完全显性） HbA HbA 和 HbA HbS 正常， HbS HbS 患镰刀形细胞贫血症（症状：严重贫血，发育不良，关节、腹部和肌肉疼痛，多在幼年期死亡）（2）细胞形态标准（HbS 对 HbA 完全显性） 杂合体的部分细胞在缺氧状态下弯曲。Normal red blood cellSickled red blood cell2. 显隐性与生理内环境有关亚尔郡牛（奶牛）的毛色： 红褐色和红色，一对等位基因决定杂种F1的毛皮色斑 雄牛：红褐色 雌性：红色显隐性与性别有关，3、显隐性关系可以转变 举例：石竹花色遗传P 白色 暗红色 F1 白色（早期） 暗红色（后期）第三节 非等位基因的相互作用 一、两对非等位基因间互作的类型(共同决定一个单位性状时)二、基因互作实例一、两对非等位基因间互作的类型(共同决定一个单位性状时) 互补作用 积加作用 重叠作用 显性上位作用 隐性上位作用 抑制作用基因互作： 比率 9：3：3：1，但产生新性状 例如鸡冠的遗传：玫瑰冠豌豆冠胡桃冠1 单冠9 胡桃冠3 玫瑰冠3 豌豆冠两对基因决定RRpp玫瑰冠rrPP豌豆冠RrPp胡桃冠9R_P_ 3R_pp 3rrP_ 1rrp