遗传育种学课件：基因互作及其与环境的关系

基因的相互作用及其与环境的关系一. 环境影响和基因的表型效应二. 等位基因间的相互作用三. 非等位基因间的相互作用一.

环境影响和基因的表型效应1、环境与基因作用的关系基因型 + 环境 = 表型玉米 AA、Aa

—正常苗

aa—白化苗AA、Aa黑暗 白化苗光照 正常苗A—只是叶绿体形成的可能性，不是必然性，条件是光照同一基因型在不同的条件下，表型可能不同。不同的基因型在同一条件下，表型可能相同。基因型决定着个体的反应规范。反应规范（Norm

of

reaction）：不同环境下，某一基因型决定的表型的表现范围喜马拉雅兔2、性状的多基因决定多因一效（multigenic

effect）玉米胚乳A1、a1和A2、

a2都决定花青素的有无；C和c决定糊粉层颜色的有无；R和r决定糊粉层和植株颜色的有无；A1、A2

、C、R都存在时，胚乳是红色的；如果再有Pr存在时，则胚乳呈紫色；Pr和pr决定胚乳的颜色，紫色或红色。3、基因的多效性（一因多效

pleiotropism）一个性状可以受到若干基因影响，相反一个基因也可以影响若干性状。豌豆红花基因：花色、叶腋的红色斑点，种皮的褐色或灰色等。一个基因可以引起多个表型效应，叫基因的多效现象。性状翻毛鸡正常鸡体温代谢心跳血流量脾脏食量生殖力低强快大大多降低正常正常正常正常正常正常正常3、基因的多效性4、基因表达的变异——外显率和表现度外显率（penetrance）

：特定环境下，某一基因型显示预期表型的个体比率，是基因表达的一种变异方式。一般用%表示。多指(趾)

症polydactyly的系谱4、基因表达的变异——外显率和表现度表现度（expressivity）具有相同基因型个体间基因表达的变化程度。表现度的不同等级往往形成一个从极端表现过渡到“无外显”的连续系列表现度：适用于描述基因表达的程度;外显率：一个基因效应的表达或不表达，不管表达程度如何4、基因表达的变异——外显率和表现度果蝇复眼的Lobe突变5、显隐性关系的相对性镰刀形细胞贫血病红血球在显微镜下观察都是镰刀形，病人严重贫血，发育不良，关节、腹部和肌肉疼痛，多在幼年死亡。是HbsHbs

控制的隐性遗传。依据的标准HbA

HbAHbA

HbSHbSHbSHbS

对HbA从临床角度看无临床症状无临床症状贫血患者隐性从镰刀形细胞有无看无有有显性从镰刀形细胞数目看无少多不完全显性6、表型模写（phenocopy）表型模写基因型改变，表型改变；环境改变，有时表型也随着改变，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的现象，称为表型模写

或表型模拟。模写的表型性状是不能遗传的。二、等位基因间的相互作用1、不完全显性

Incomplete

dominance杂合体的表型介于两纯合亲本之间的现象flowercolorofsnapdragons,Antirrbinum

majus2、共显性 Codominance两纯合亲本的表型同时在子一代中表现出来的现象人的MN血型系统3、致死基因

Lethal

Genes

刺鼠皮毛颜色3、致死基因

Lethal

Genes隐性致死：如人的镰刀形细胞贫血病显性致死：如人的神经胶质症，致病基因只要有一份就可引起畸形生长，严重的智力缺陷，多发性肿瘤配子致死：配子时期致死合子致死：胚胎时期或者成体阶段致死与环境有关的致死：如某些选育的花卉，在园丁的精心培育下可正常繁殖，否则就会死亡。4、复等位基因Multiple

alleles在群体中占据某同源染色体同一座位的两个以上的，决定同一性状的基因ABO血型（IA、IB、i）前体H抗原HH基因Hh基因IA基因A抗原

+

少量H抗原B抗原

+

少量H抗原前体未变，没有

ABH

抗原（孟买型）IB基因ii基因H

抗原hh基因H抗原与孟买血型I O型B型II

A型“O”型IIIO型AB型一个孟买个体的家系先证者带有IB

基因，但其表达受到hh基因型的抑制。（系近亲结婚所生）Rh血型与新生儿溶血Rh血型是与

ABO

血型和

MN

血型独立的另一血型系统；最早在恒河猴（Rhesus

macacus）中发现可与人红细胞交叉反应的抗原，因此命名为Rh；由等位基因

D

和

d决定的；DD、Dd ——

有粘多糖

（Rh抗原）Rh+dd ——

无粘多糖

Rh-Rh体系是继

ABO 血型体系外必须考虑的第二位要素。15％

的欧洲居民呈阴性，即他们的红血球上不带有Rh抗原。对Rh-

病人只能输入Rh-血液。Rh+在我国汉代及大多数民族人中约

占99.7%，个别少数民族约为90%。

民 族常

见

比

例

%Rh+Rh-中国人98-1000-2日本人99-1000-1巴斯克人6436俄罗斯人8614挪威人8515爱斯基摩人99-1000-1墨西哥人1000美洲印第安人90-982-10澳大利亚土著人1000阿拉伯人7228三、非等位基因间的相互作用1、互补基因（complementary

gene）:两对独立遗传基因分别处于纯合显性或杂合状态时，共同决定一种性状的发育，当只有一对基因是显性，或两对基因都是隐性时，则表现为另一种性状。hhDDX

HHdd(不含氰）

(不含氰）HhDd（含氰）9D_H_ 3D_hh9（含氰）3ddH_ 1ddhh7（不含氰）白花三叶草2、基因互作（Gene

interactions）：比率仍然为9：3：3：1，但产生新性状鸡冠的遗传RRpp玫瑰冠rrPP豌豆冠RrPp胡桃冠rrpp单冠93313、抑制基因（inhibitor）:本身不一定具有表型效应，但它可完全抑制其它基因的表达的基因。特征比率：13：3鸡羽毛颜色C为黑色羽毛，c为白色羽毛。II的存在抑制了CC的表达。4、上位效应（epistasis）:影响同一性状的两对非等位基因中的一对基因（显性或隐性）掩盖了另一对显性基因的作用时，所表现的遗传效应称为上位效应隐性上位：在两对互作基因中，一对隐性基因对另一对基因起上位性作用，特征比率：9：3：4（家鼠及家兔的毛色）显性上位：显性基因起遮盖作用特征比率：12：3：1（南瓜及燕麦颖色）1）隐性上位：家鼠毛色显性基因C存在时，才显示出颜色，BB,Bb为黑色；bb为褐色；cc存在

无论BB,Bb,bb都为无色2）显性上位南瓜颜色只要W存在

瓜无色；Y黄色；y绿色5、叠加（重叠）效应:两对或