性状基因与环境遗传学

性状基因与环境遗传学第一页，共五十九页，编辑于2023年，星期六学习要求1．理解基因的作用与环境的相互关系；2.了解基因互作的种类和特点。第二页，共五十九页，编辑于2023年，星期六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。第三页，共五十九页，编辑于2023年，星期六第一节基因、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、基因表现的差异第四页，共五十九页，编辑于2023年，星期六一、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

第五页，共五十九页，编辑于2023年，星期六举例：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→白化幼苗

黑暗条件：

AA或Aa→白化幼苗aa→白化幼苗

第六页，共五十九页，编辑于2023年，星期六第七页，共五十九页，编辑于2023年，星期六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)第八页，共五十九页，编辑于2023年，星期六二、性状的多基因决定（多基因效应）

ABCa→b→c→d→….→x多因一效性状并非由单一基因决定的。第九页，共五十九页，编辑于2023年，星期六如：玉米中A1/a1——花青素有无A2/a2——花青素有无C/c——糊粉层有无R/r——糊粉层和植株颜色的有无(A1_+A2_+C_+R_)+Pr——胚乳紫色(A1_+A2_+C_+R_)+pr——胚乳红色此处：A1_示A1A1或A1a1

，C_等类推.通常，我们习惯说Pr/pr基因决定胚乳颜色。第十页，共五十九页，编辑于2023年，星期六事实上，是在默认都含有A1,A2,C,和R的前提下，如果缺少这些基因的任何一个，无论是含Pr还是pr，胚乳均为无色。(A1_+A2_+C_+R_)+Pr——胚乳紫色(A1_+A2_+C_+R_)+pr——胚乳红色第十一页，共五十九页，编辑于2023年，星期六三、基因的多效性（一因多效）1.概念：单一基因具有多方面效应的现象

。基因的多效现象极为普遍，几乎所有的基因无不如此。2.原因：生物体发育中各种生理生化过程相互联系。流水线第十二页，共五十九页，编辑于2023年，星期六P翻毛鸡×正常鸡↓F1

轻度翻毛↓F21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。第十三页，共五十九页，编辑于2023年，星期六四、基因表达的变异—表现度和外显率有些基因的表达很一致，有些基因的表型效应有各种变化。原因：环境因子变化其他基因的影响尚未找到原因第十四页，共五十九页，编辑于2023年，星期六表现度表现度（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。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，或得其中的部分症状。

第十五页，共五十九页，编辑于2023年，星期六图一个成骨不全患者的家系图第十六页，共五十九页，编辑于2023年，星期六外显率概念：某一基因型个体显示预期表型的比率。如：黑腹果蝇的隐性间断翅脉基因i.理论上，ii应全部表达为隐性，即100%事实上，只有90%的ii个体表达为隐性——故称ii的外显率为90%。第十七页，共五十九页，编辑于2023年，星期六

表现度（expressivity）

外显率（penetrance）

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。外显率与表现度第十八页，共五十九页，编辑于2023年，星期六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、基因互作及其类型第十九页，共五十九页，编辑于2023年，星期六1、基因互作(interactionofgenes)：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

第二十页，共五十九页，编辑于2023年，星期六2、基因互作的层次基因内互作(intragenicinteraction)：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(intergenicinteraction)：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。第二十一页，共五十九页，编辑于2023年，星期六二、显隐性关系的四种类型（1）完全显性（2）不完全显性（3）镶嵌显性（4）并显性（共显性）第二十二页，共五十九页，编辑于2023年，星期六1、完全显性第二十三页，共五十九页，编辑于2023年，星期六2、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↓F21红色2粉红色1白色第二十四页，共五十九页，编辑于2023年，星期六不完全显性：金鱼草的花第二十五页，共五十九页，编辑于2023年，星期六3、镶嵌显性第二十六页，共五十九页，编辑于2023年，星期六4、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。第二十七页，共五十九页，编辑于2023年，星期六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LNLNMN型M和N抗原LMLN第二十八页，共五十九页，编辑于2023年，星期六ABO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。

第二十九页，共五十九页，编辑于2023年，星期六血型抗原抗体基因型A抗原A抗B抗体IAIA、IAIOB抗原B抗A抗体IBBA、IBIO

AB抗原A和抗原B无抗体IAIBO无抗原A和抗原B抗A和B抗体IOIO第三十页，共五十九页，编辑于2023年，星期六ABO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？第三十一页，共五十九页，编辑于2023年，星期六5、致死基因老鼠皮毛颜色：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黑鼠第三十二页，共五十九页，编辑于2023年，星期六分析：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。第三十三页，共五十九页，编辑于2023年，星期六致死基因：刺鼠皮毛颜色第三十四页，共五十九页，编辑于2023年，星期六设：黄色基因为Ay，黑色基因为a↓F11AyAya2Aya1aa

死亡黄鼠黑鼠P黄鼠×黄鼠

AyaAya第三十五页，共五十九页，编辑于2023年，星期六三、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第三十六页，共五十九页，编辑于2023年，星期六（3）镰刀形细胞数目（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）HbAHbA和HbAHbS正常，HbSHbS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。第三十七页，共五十九页，编辑于2023年，星期六NormalredbloodcellSickledredbloodcell第三十八页，共五十九页，编辑于2023年，星期六第三十九页，共五十九页，编辑于2023年，星期六第四十页，共五十九页，编辑于2023年，星期六2.

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，第四十一页，共五十九页，编辑于2023年，星期六3、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）第四十二页，共五十九页，编辑于2023年，星期六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、基因互作实例第四十三页，共五十九页，编辑于2023年，星期六一、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⊙抑制作用⊙

上位作用⊙

叠加作用

第四十四页，共五十九页，编辑于2023年，星期六基因互作：比率9：3：3：1，但产生新性状例如鸡冠的遗传：第四十五页，共五十九页，编辑于2023年，星期六玫瑰冠豌豆冠×胡桃冠1单冠9胡桃冠3玫瑰冠3豌豆冠两对基因决定第四十六页，共五十九页，编辑于2023年，星期六×RRpp玫瑰冠rrPP豌豆冠RrPp胡桃冠9R_P_3R_pp3rrP_1rrpp单冠胡桃冠玫瑰冠豌豆冠P与R互作第四十七页，共五十九页，编辑于2023年，星期六二、基因互作实例①互补作用独立遗传的两对基因，分别处于纯合显性或杂合状态时，共同决定一种新性状的发育。当只有一对基因是显性（纯合或杂合），或两对基因都是隐性时，则表现为另一种性状，这种作用称为互补作用，F2性状的分离比是9:7。第四十八页，共五十九页，编辑于2023年，星期六(一)例：白花三叶草叶片含氰的表型.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

第四十九页，共五十九页，编辑于2023年，星期六基因互补的机理

DH

产氰糖苷酶氰酸酶前体物含氰糖苷氰

dh第五十页，共五十九页，编辑于2023年，星期六②抑制作用在两对独立基因中，其中一对显性基因，本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用，称之基因抑制。起抑制作用的基因叫抑制基因。13：3第五十一页，共五十九页，编辑于2023年，星期六抑制基因P

白茧X

黄茧

IIyy

iiYYF1

白茧

IiYy

⊕

F213白茧:3黄茧

9I_Y_133I_yy:3iiY_1iiyy第五十二页，共五十九页，编辑于2023年，星期六③上位作用控制同一性状的两对基因，其中一对基因掩盖了另一对基因，这种不同位基因之间的掩盖作用称为上位作用。起掩盖作用的基因叫上位基因，被掩盖的叫下位基因。起上位作用的基因是显性（隐性）基因，称显性上位（隐性上位）。第五十三页，共五十九页，编辑于2023年，星期六1、显性上位

当上位基因处于显性