基因作用及其与环境的关系.ppt

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1、第三章第三章 基因作用及其与环境的关系基因作用及其与环境的关系l第一节第一节环境的影响和基因环境的影响和基因的表型效应的表型效应l第二节第二节致死基因（自学）致死基因（自学）l第三节第三节复等位现象复等位现象l第四节第四节非等位基因间的非等位基因间的相互作用相互作用10/26/20221第一节第一节 环境的影响和基因的环境的影响和基因的表型效应表型效应一、环境与基因作用的关系一、环境与基因作用的关系基因决定性状的发育、决定着个基因决定性状的发育、决定着个体的反映规范，环境影响性状的表体的反映规范，环境影响性状的表现。现。反映规范：个体对不同环境条件反映规范：个体对不同环境条件的反应的反应10/

2、26/20222第一节第一节 环境的影响和基因环境的影响和基因的表型效应的表型效应二、性状的多基因决定二、性状的多基因决定多因一效：一个性状受多个基因多因一效：一个性状受多个基因影响的现象。影响的现象。玉米子粒颜色的遗传：玉米子粒颜色的遗传：A1A2CR都都存在时，胚乳为红色，若还有存在时，胚乳为红色，若还有Pr则则为紫色，而为为紫色，而为prpr时，表现红色。时，表现红色。若无若无A1A2CR为无色。为无色。10/26/20223第一节第一节 环境的影响和基因的环境的影响和基因的表型效应表型效应三、基因的多效性三、基因的多效性一因多效：一个基因影响多个性一因多效：一个基因影响多个性状的现象。

3、状的现象。翻毛鸡的遗传：翻毛鸡的遗传：FF为翻毛，为翻毛，ff为为正常。正常。翻毛鸡的体温低、心跳快、心脏翻毛鸡的体温低、心跳快、心脏扩大、生殖力降低。扩大、生殖力降低。10/26/20224第一节第一节 环境的影响和基因的环境的影响和基因的表型效应表型效应四、表现度和外显率四、表现度和外显率表现度：指个体间基因表达的变表现度：指个体间基因表达的变化程度。化程度。外显率：它是某一基因型个体显外显率：它是某一基因型个体显示预期表型的比率。示预期表型的比率。10/26/20225第一节第一节 环境的影响和基因的环境的影响和基因的表型效应表型效应五、显隐性关系的相对性五、显隐性关系的相对性1、显隐性

4、表现的方式、显隐性表现的方式（1）完全显性）完全显性（2）不完全显性）不完全显性（3）共显性）共显性（4）嵌镶显性）嵌镶显性10/26/20226第一节第一节 环境的影响和基因的环境的影响和基因的表型效应表型效应五、显隐性关系的相对性五、显隐性关系的相对性2、显隐性的相对性、显隐性的相对性（1）显隐性可随所依据的标准而改变）显隐性可随所依据的标准而改变（2）显隐性关系可受环境的影响）显隐性关系可受环境的影响10/26/20227第三节第三节 复等位现象复等位现象一、一、ABO血型血型复等位基因：一个基因座上存在三复等位基因：一个基因座上存在三个或个或三个以上等位基因，这些等位基三个以上等位基因

5、，这些等位基因就叫复等位基因。如因就叫复等位基因。如IA、IB、i。10/26/20228 1、ABO血型的表型和基因型以及血型的表型和基因型以及它们的凝结反应它们的凝结反应表型表型（血型血型）基因型基因型抗原抗原（血细胞上血细胞上）抗体抗体（血清中血清中）ABIAIBABAIAIAIAiABIBIBIBiBOii10/26/202292、输血关系、输血关系l O型型llA型型O型型B型型llA型型AB型型B型型10/26/202210二、二、Rh血型血型1、遗传机理、遗传机理Rh+的基因型为的基因型为RR或或RrRh-的基因型为的基因型为rr2、新生儿溶血病、新生儿溶血病10/26/2022

6、11第四节、非等位基因间的相互作用第四节、非等位基因间的相互作用 在分离规律和独立分配规律中，孟在分离规律和独立分配规律中，孟德尔都是假定一对基因控制一个单位性德尔都是假定一对基因控制一个单位性状的，其实基因和性状远远不是一对一状的，其实基因和性状远远不是一对一的关系。有些单位性状并不是受一对基的关系。有些单位性状并不是受一对基因控制的，而是受两对甚至许多对基因因控制的，而是受两对甚至许多对基因控制的。控制的。两对以上的非等位基因相互作两对以上的非等位基因相互作用控制同一个单位性状的现象称为基因用控制同一个单位性状的现象称为基因间的互作（间的互作（interaction of genesint

7、eraction of genes）。）。10/26/2022121互补作用互补作用（Complementary effect）l 不同对的两个基因相互作用，出现不同对的两个基因相互作用，出现了新的性状。这种基因互作的类型称为了新的性状。这种基因互作的类型称为互补，发生互补作用的基因称为互补基互补，发生互补作用的基因称为互补基因（因（complementarygene）。）。10/26/202213(1)(1)鸡冠形状的遗传鸡冠形状的遗传l 鸡冠的形状很多，最常见的是单片冠鸡冠的形状很多，最常见的是单片冠此外，还有玫瑰冠，豌豆冠和胡桃冠此外，还有玫瑰冠，豌豆冠和胡桃冠（图（图4 41818）。

8、豌豆冠的鸡和玫瑰冠的鸡）。豌豆冠的鸡和玫瑰冠的鸡交配，子一代的鸡是胡桃冠，子一代间交配，子一代的鸡是胡桃冠，子一代间相互交配，得子二代，子二代中有胡桃相互交配，得子二代，子二代中有胡桃冠，豌豆冠，玫瑰冠和单片冠，大体上冠，豌豆冠，玫瑰冠和单片冠，大体上接近接近9 9：3 3：3 3：1 1。10/26/202214(1)(1)鸡冠形状的遗传鸡冠形状的遗传l 这里有两点值得特别注意：子一这里有两点值得特别注意：子一代的鸡冠不象任何一个亲本，而是代的鸡冠不象任何一个亲本，而是一种新类型；子二代中既有两个亲一种新类型；子二代中既有两个亲本的类型，又有本的类型，又有F F1 1的类型，此外又出的类型，

9、此外又出现了一种新类型。怎样来解释这种现了一种新类型。怎样来解释这种遗传现象呢？遗传现象呢？10/26/202215(1)(1)鸡冠形状的遗传鸡冠形状的遗传l 假定控制玫瑰冠的基因为假定控制玫瑰冠的基因为R R，控制豌豆冠的，控制豌豆冠的是是P P，且都是显性，那末玫瑰冠的鸡不带有显性，且都是显性，那末玫瑰冠的鸡不带有显性豌豆冠基因，其基因型为豌豆冠基因，其基因型为ppRRppRR，与之相反，豌，与之相反，豌豆冠的鸡不带有显性玫瑰冠基因，其基因型为豆冠的鸡不带有显性玫瑰冠基因，其基因型为PPrrPPrr。前者产生的配子全为。前者产生的配子全为pRpR，后者为，后者为PrPr，这，这两种配子受精

10、得到的子一代是两种配子受精得到的子一代是PpRrPpRr。由于。由于P P和和R R的互补，出现了胡桃冠。子一代的公鸡和母鸡的互补，出现了胡桃冠。子一代的公鸡和母鸡都产生都产生PRPR、PrPr、pRpR和和prpr四种配子，且数目相等。四种配子，且数目相等。根据自由组合定律，子二代应该出现四种表现根据自由组合定律，子二代应该出现四种表现型，胡桃冠（型，胡桃冠（P-R-P-R-）、玫瑰冠（）、玫瑰冠（P-rrP-rr）、豌豆）、豌豆冠（冠（ppR-ppR-）和单片冠（）和单片冠（pprrpprr），其比例为），其比例为9 9：3 3：3 3：1 1。p p和和r r互补，形成单片冠。互补，形成

11、单片冠。10/26/202216(1)(1)鸡冠形状的遗传鸡冠形状的遗传l 值得注意的是，这里的值得注意的是，这里的9 9：3 3：3 3：1 1不是两对相对性状的组合比例，而是一不是两对相对性状的组合比例，而是一个单位性状的不同相对性状之比。这是个单位性状的不同相对性状之比。这是基因互作的典型例子。基因互作的典型例子。10/26/202217(2)(2)香豌豆花色的遗传香豌豆花色的遗传l 香豌豆有许多不同花色的品种。白花香豌豆有许多不同花色的品种。白花品种品种A与红花品种与红花品种O杂交，子一代红花，杂交，子一代红花，子二代子二代3红花：红花：1白花。另一个白花品种白花。另一个白花品种B与红

12、花品种与红花品种O杂交，子一代也是红花，杂交，子一代也是红花，子二代也是子二代也是3：1。但白花品种。但白花品种A与白花品与白花品种种B杂交，子一代全是紫花，子二代杂交，子一代全是紫花，子二代9/16紫花，紫花，7/16白花。白花。10/26/202218(2)(2)香豌豆花色的遗传香豌豆花色的遗传10/26/202219(2)(2)香豌豆花色的遗传香豌豆花色的遗传l 从子一代的表现型看，白花品种从子一代的表现型看，白花品种A和和B的基因型是不同的，若相同，子一代应该的基因型是不同的，若相同，子一代应该全是白花。品种全是白花。品种A和和B均有不同的隐性基因均有不同的隐性基因控制花色，假定控制花

13、色，假定A有隐性基因有隐性基因pp，B有隐性有隐性基因基因cc，品种，品种A的基因型为的基因型为CCpp，B为为ccPP。两品种杂交，子一代的基因型为。两品种杂交，子一代的基因型为CcPp，显性基因，显性基因C与与P互补，使花为紫色。互补，使花为紫色。F2中，中，9/16是是C-P-基因型，表现为紫花，基因型，表现为紫花，3/16是是C-pp，3/16是是ccP-，1/16是是ppcc，均，均表现为白花。表现为白花。10/26/202220(2)(2)香豌豆花色的遗传香豌豆花色的遗传lP白花品种白花品种A白花品种白花品种BCCppccPPlF1紫花紫花CcPp自交自交lF29C-P-:（3C-

14、pp:3ccP-:1ccpp）紫花紫花 白花白花10/26/202221(2)(2)香豌豆花色的遗传香豌豆花色的遗传l 在这个试验中，在这个试验中，F1和和F2的紫花植株与的紫花植株与它们的野生祖先的花色相同。这种现象它们的野生祖先的花色相同。这种现象称为返祖（称为返祖（atavism）遗传。两种显性基）遗传。两种显性基因的互补决定了紫花性状。在进化过程因的互补决定了紫花性状。在进化过程中，显性中，显性C突变成突变成c，产生一种白花品种，产生一种白花品种，P突变成突变成p，成为另一种白花品种，两个，成为另一种白花品种，两个白花品种杂交后，两对显性基因重新组白花品种杂交后，两对显性基因重新组合，

15、又出现了祖先的紫花。合，又出现了祖先的紫花。10/26/2022222积加作用积加作用l 两种显性基因同时处于显性纯合两种显性基因同时处于显性纯合或杂合状态时，表现一种性状，只或杂合状态时，表现一种性状，只有一对处于显性纯合或杂合状态时有一对处于显性纯合或杂合状态时表现另一种性状，两对基因均为隐表现另一种性状，两对基因均为隐性纯合时表现为第三种性状。性纯合时表现为第三种性状。10/26/202223南瓜的果形的遗传南瓜的果形的遗传l 两种不同基因型的圆球形品种杂两种不同基因型的圆球形品种杂交，交，F1为扁盘形，为扁盘形，F2为为9/16扁盘形，扁盘形，6/16圆球形，圆球形，1/16细长形。细

16、长形。10/26/202224南瓜的果形的遗传南瓜的果形的遗传l P P 圆球形圆球形 圆球形圆球形 AAbb aaBB AAbb aaBBFF1 1 扁盘形扁盘形AaBb AaBb 自交自交 F F2 2 9A-B-:9A-B-:（3A-bb:3aaB-3A-bb:3aaB-）:1aabb:1aabb 扁盘形扁盘形 圆球形圆球形 细长形细长形10/26/2022253上位作用上位作用l两对独立遗传的基因共同对一个两对独立遗传的基因共同对一个单位性状发生作用，其中一对基因单位性状发生作用，其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用，对另一对基因的表现有遮盖作用，这种现象称为上位作用。这种现象称为

17、上位作用。10/26/202226（1）显性上位作用显性上位作用（epistatic dominance）l燕麦中，黑颖品系与黄颖品系杂交，燕麦中，黑颖品系与黄颖品系杂交，F1全为黑颖，全为黑颖，F2中中12黑颖：黑颖：3黄颖：黄颖：1白颖。白颖。P黑颖黑颖黄颖黄颖BByybbYYF1黑颖黑颖BbYy 自交自交F2（9B-Y-:3B-yy）:3bbY-:1bbyy黑颖黑颖黄颖黄颖白颖白颖10/26/202227l 黑颖与非黑颖之比为黑颖与非黑颖之比为3：1，在非黑颖，在非黑颖中，黄颖和白颖之比也是中，黄颖和白颖之比也是3：1。所以可以。所以可以肯定，有两对基因之差，一对是肯定，有两对基因之差，

18、一对是B-b，分，分别控制黑颖和非黑颖，另一对是别控制黑颖和非黑颖，另一对是Y-y，分别，分别控制黄颖和白颖。只要有一个显性基因控制黄颖和白颖。只要有一个显性基因B存在，植株就表现为黑颖，有没有存在，植株就表现为黑颖，有没有Y都一都一样。在没有显性基因样。在没有显性基因B存在时，即存在时，即bb纯合纯合时，有时，有Y表现为黄色，无表现为黄色，无Y时即时即yy纯合时表纯合时表现为白色。显性基因现为白色。显性基因B的存在对的存在对Y-y有遮盖有遮盖作用，叫做显性上位作用。作用，叫做显性上位作用。B-b对对Y-y是上是上位，位，Y-y对对B-b为下位。为下位。10/26/202228l 这个例子很容

19、易直观地理解，黑这个例子很容易直观地理解，黑色素颜色很深，既然有黑色素存在，色素颜色很深，既然有黑色素存在，有无黄色素就区别不出，一定要没有无黄色素就区别不出，一定要没有黑色素，才看得出有没有黄色素有黑色素，才看得出有没有黄色素的存在。的存在。10/26/202229（2）隐性上位作用隐性上位作用（epistatic recessiveness）l 在家兔中，灰兔和白兔杂交，在家兔中，灰兔和白兔杂交，F1全是灰兔，全是灰兔，F2中中9灰：灰：3黑：黑：4白。有白。有色个体（包括灰与黑）与白色个体色个体（包括灰与黑）与白色个体之比为之比为3：1，而在有色个体内部，而在有色个体内部，灰与黑也是灰与

20、黑也是3：1，可以认为也是两，可以认为也是两对基因的差异。对基因的差异。10/26/202230家兔毛色的遗传家兔毛色的遗传l P P 灰色灰色白色白色CCGGccggF1灰色灰色CcGg 自交自交F29灰灰：3黑黑：4白白9C-G-：3C-gg：3ccG-+1ccgg10/26/202231家兔毛色的遗传家兔毛色的遗传l 每一个体中至少有一个显性基因每一个体中至少有一个显性基因C存存在，才能显示出颜色来。没有在，才能显示出颜色来。没有C时，即时，即cc纯合，不论是纯合，不论是GG、Gg，还是还是gg都表都表现为白色。一对隐性基因纯合时（现为白色。一对隐性基因纯合时（cc），），遮盖另一对非等

21、位基因（遮盖另一对非等位基因（G-g）的表现，）的表现，这种现象称为隐性上位作用（这种现象称为隐性上位作用（epistaticrecessiveness）。其中）。其中C-c对对G-g是上位，是上位，G-g对对C-c是下位。是下位。10/26/202232家兔毛色的遗传家兔毛色的遗传l基因基因C可能决定黑色素的形成，可能决定黑色素的形成，cc基基因型无黑色素形成。因型无黑色素形成。G-g控制黑色素控制黑色素在毛内的分布，没有黑色素的存在，在毛内的分布，没有黑色素的存在，就谈不上黑色素的分布，所以凡是就谈不上黑色素的分布，所以凡是cc个体，个体，G和和g的作用都表现不出来。的作用都表现不出来。1

22、0/26/2022334重叠作用重叠作用（duplicate effect）l两对独立遗传的基因决定同一单位两对独立遗传的基因决定同一单位性状，当两对基因同时处于显性纯性状，当两对基因同时处于显性纯合或杂合状态时，与它们分别处于合或杂合状态时，与它们分别处于显性纯合或杂合状态时，对表现型显性纯合或杂合状态时，对表现型产生相同的作用。这种现象称为重产生相同的作用。这种现象称为重叠作用，产生重叠作用的基因称为叠作用，产生重叠作用的基因称为重叠基因（重叠基因（duplicategenes）。）。10/26/202234大豆子叶颜色的遗传大豆子叶颜色的遗传l大豆子叶颜色有黄、绿之分。大豆子叶颜色有黄、

23、绿之分。l 黄子叶黄子叶绿子叶绿子叶D1D1D2D2d1d1d2d2黄子叶黄子叶D1d1D2d2自交自交15黄（黄（9D1-D2-+3D1-d2d2+3d1d1D2-）：）：1绿绿d1d1d2d215:1也是也是9：3：3：1比例的变型。比例的变型。10/26/2022355抑制作用抑制作用l 在两对独立基因中，其中一对并在两对独立基因中，其中一对并不控制性状的表现，而是对另一对不控制性状的表现，而是对另一对基因的表达有抑制作用。这种基因基因的表达有抑制作用。这种基因称之为抑制基因（称之为抑制基因（inhibitor）。）。10/26/202236家蚕茧色的遗传家蚕茧色的遗传l 家蚕有结黄茧的

24、，但大多数是结白茧的。家蚕有结黄茧的，但大多数是结白茧的。把结黄茧的品种与结白茧的中国品种杂交，把结黄茧的品种与结白茧的中国品种杂交，子一代全是结黄茧的，表明中国品种的白茧子一代全是结黄茧的，表明中国品种的白茧是隐性的。把黄茧品种与结白茧的欧洲品种是隐性的。把黄茧品种与结白茧的欧洲品种交配，子一代是结白茧的，表明欧洲品种的交配，子一代是结白茧的，表明欧洲品种的白茧是显性的。让子代结白茧的家蚕相互交白茧是显性的。让子代结白茧的家蚕相互交配，子二代白茧与黄茧之比为配，子二代白茧与黄茧之比为13：3。10/26/202237家蚕茧色的遗传家蚕茧色的遗传lP P 显性白茧显性白茧黄茧黄茧IIyyiiY

25、YF1白茧白茧IiYy自交自交lF29I-Y-：3I-yy:3iiY-:1iiyy白白白白黄黄白白10/26/202238家蚕茧色的遗传家蚕茧色的遗传l黄茧基因是黄茧基因是Y，白茧基因是，白茧基因是y。还有一个非等。还有一个非等位基因的抑制基因位基因的抑制基因I，有，有I存在时，存在时，Y不能表达。不能表达。黄茧品种的基因型为黄茧品种的基因型为iiYY，显性白茧的基因型，显性白茧的基因型是是IIyy，F1是是IiYy，因为，因为I对对Y有抑制作用，有抑制作用，Y的的作用不能显示出来，表现为白茧。作用不能显示出来，表现为白茧。F1互交，互交，F2中中(9/16I-Y-+3/16I-yy+1/16

26、iiyy)表现为白茧，表现为白茧，3/16iiY-由于无由于无I的抑制，表现为黄茧。的抑制，表现为黄茧。Iiyy(结白结白茧的中国品种就是这种基因型茧的中国品种就是这种基因型)基因型虽然没有基因型虽然没有I的抑制，但因没有色素基因的抑制，但因没有色素基因Y存在，也表现为存在，也表现为白茧。白茧。13：3也是也是9：3：3：1比例的变型。比例的变型。10/26/202239家蚕茧色的遗传家蚕茧色的遗传l 抑制作用与上位性作用不同，抑制抑制作用与上位性作用不同，抑制基因本身不能决定性状，而显性上位基基因本身不能决定性状，而显性上位基因除遮盖其他基因的表现外，本身也控因除遮盖其他基因的表现外，本身也

27、控制性状。制性状。10/26/202240l两对基因分别控制两个单位性状，且显性两对基因分别控制两个单位性状，且显性完全时，完全时，F2中不同表现型比例为中不同表现型比例为9：3：3：1，这是最基本的类型。当两对独立遗传的基因共这是最基本的类型。当两对独立遗传的基因共同决定同一单位性状时，由于互作类型不同，同决定同一单位性状时，由于互作类型不同，才出现上述不同的表现型比例，然而，不管这才出现上述不同的表现型比例，然而，不管这些表现型比例如何变化，都是些表现型比例如何变化，都是9：3：3：1比例比例的变型。表现型的比例有所改变，而基因型的的变型。表现型的比例有所改变，而基因型的比例和独立分配是完全一致的。由于基因互作，比例和独立分配是完全一致的。由于基因互作，杂交后代的分离类型和比例与典型的杂交后代的分离类型和比例与典型的Mendel比比例不同，并不因此而否定例不同，并不因此而否定Mendel定律，而正定律，而正是对它的进一步深化和发展。是对它的进一步深化和发展。10/26/202241