第三章基因作用及其與環(huán)境的關(guān)系ppt課件

1、l第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境的影響和基因環(huán)境的影響和基因l 的表型效應(yīng)的表型效應(yīng)l第二節(jié)第二節(jié) 致死基因自學(xué)致死基因自學(xué)l第三節(jié)第三節(jié) 復(fù)等位景象復(fù)等位景象l第四節(jié)第四節(jié) 非等位基因間的非等位基因間的l 相互作用相互作用一、環(huán)境與基因作用的關(guān)系一、環(huán)境與基因作用的關(guān)系 基因決議性狀的發(fā)育、決議著個(gè)基因決議性狀的發(fā)育、決議著個(gè)體的反映規(guī)范，環(huán)境影響性狀的表體的反映規(guī)范，環(huán)境影響性狀的表現(xiàn)。現(xiàn)。 反映規(guī)范：個(gè)體對(duì)不同環(huán)境條件反映規(guī)范：個(gè)體對(duì)不同環(huán)境條件的反響的反響二、性狀的多基因決議二、性狀的多基因決議 多因一效：一個(gè)性狀受多個(gè)基因多因一效：一個(gè)性狀受多個(gè)基因影響的景象。影響的景象。 玉米子粒顏色的遺傳：

2、玉米子粒顏色的遺傳：A1A2CR都存在時(shí)，胚乳為紅色，假設(shè)還有都存在時(shí)，胚乳為紅色，假設(shè)還有Pr那么為紫色，而為那么為紫色，而為prpr時(shí)，表現(xiàn)時(shí)，表現(xiàn)紅色。假設(shè)無(wú)紅色。假設(shè)無(wú)A1A2CR為無(wú)色。為無(wú)色。三、基因的多效性三、基因的多效性 一因多效：一個(gè)基因影響多個(gè)性一因多效：一個(gè)基因影響多個(gè)性狀的景象。狀的景象。 翻毛雞的遺傳：翻毛雞的遺傳：FF為翻毛，為翻毛，ff為為正常。正常。 翻毛雞的體溫低、心跳快、心臟翻毛雞的體溫低、心跳快、心臟擴(kuò)展、生殖力降低。擴(kuò)展、生殖力降低。四、表現(xiàn)度和外顯率四、表現(xiàn)度和外顯率 表現(xiàn)度：指?jìng)€(gè)體間基因表達(dá)的變表現(xiàn)度：指?jìng)€(gè)體間基因表達(dá)的變化程度?；潭取?外顯率：它

3、是某一基因型個(gè)體顯外顯率：它是某一基因型個(gè)體顯示預(yù)期表型的比率。示預(yù)期表型的比率。五、顯隱性關(guān)系的相對(duì)性五、顯隱性關(guān)系的相對(duì)性1、顯隱性表現(xiàn)的方式、顯隱性表現(xiàn)的方式1完全顯性完全顯性 2不完全顯性不完全顯性3共顯性共顯性 4嵌鑲顯性嵌鑲顯性五、顯隱性關(guān)系的相對(duì)性五、顯隱性關(guān)系的相對(duì)性2、顯隱性的相對(duì)性、顯隱性的相對(duì)性1顯隱性可隨所根據(jù)的規(guī)范而改動(dòng)顯隱性可隨所根據(jù)的規(guī)范而改動(dòng)2顯隱性關(guān)系可受環(huán)境的影響顯隱性關(guān)系可受環(huán)境的影響一、一、ABO血型血型 復(fù)等位基因：一個(gè)基因座上存在復(fù)等位基因：一個(gè)基因座上存在三個(gè)或三個(gè)或 三個(gè)以上等位基因，這些等位三個(gè)以上等位基因，這些等位基因就叫復(fù)等位基因。如基因就

4、叫復(fù)等位基因。如IA、IB、i。表型表型（血型血型）基因型基因型抗原抗原（血細(xì)胞上血細(xì)胞上）抗體抗體（血清中血清中）ABIAIBABAIAIAIAiABIBIBIBiBOiil O型l l A型 O型B型l l A型AB型B型1、遺傳機(jī)理、遺傳機(jī)理 Rh+ 的基因型為的基因型為RR或或Rr Rh-的基因型為的基因型為rr2、新生兒溶血病、新生兒溶血病 在分別規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律中，孟在分別規(guī)律和獨(dú)立分配規(guī)律中，孟德爾都是假定一對(duì)基因控制一個(gè)單位性德爾都是假定一對(duì)基因控制一個(gè)單位性狀的，其實(shí)基因和性狀遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一對(duì)一狀的，其實(shí)基因和性狀遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是一對(duì)一的關(guān)系。有些單位性狀并不是受一對(duì)基的關(guān)系。有些單位

5、性狀并不是受一對(duì)基因控制的，而是受兩對(duì)甚至許多對(duì)基因因控制的，而是受兩對(duì)甚至許多對(duì)基因控制的。兩對(duì)以上的非等位基因相互作控制的。兩對(duì)以上的非等位基因相互作用控制同一個(gè)單位性狀的景象稱為基因用控制同一個(gè)單位性狀的景象稱為基因間的互作間的互作interaction of genesinteraction of genes。l 不同對(duì)的兩個(gè)基因相互作用，出現(xiàn)不同對(duì)的兩個(gè)基因相互作用，出現(xiàn)了新的性狀。這種基因互作的類型稱為了新的性狀。這種基因互作的類型稱為互補(bǔ)，發(fā)生互補(bǔ)作用的基因稱為互補(bǔ)基互補(bǔ)，發(fā)生互補(bǔ)作用的基因稱為互補(bǔ)基因因complementary genecomplementary gene。

6、l 雞冠的外形很多，最常見的是單片冠雞冠的外形很多，最常見的是單片冠此外，還有玫瑰冠，豌豆冠和胡桃冠此外，還有玫瑰冠，豌豆冠和胡桃冠圖圖4 41818。豌豆冠的雞和玫瑰冠的雞。豌豆冠的雞和玫瑰冠的雞交配，子一代的雞是胡桃冠，子一代間交配，子一代的雞是胡桃冠，子一代間相互交配，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，玫瑰冠和單片冠，大體上冠，豌豆冠，玫瑰冠和單片冠，大體上接近接近9 9：3 3：3 3：1 1。 l 這里有兩點(diǎn)值得特別留意：子一這里有兩點(diǎn)值得特別留意：子一代的雞冠不象任何一個(gè)親本，而是代的雞冠不象任何一個(gè)親本，而是一種新類型；子二代中既有兩個(gè)親一種新

7、類型；子二代中既有兩個(gè)親本的類型，又有本的類型，又有F1F1的類型，此外又的類型，此外又出現(xiàn)了一種新類型。怎樣來(lái)解釋這出現(xiàn)了一種新類型。怎樣來(lái)解釋這種遺傳景象呢？種遺傳景象呢？ l 假定控制玫瑰冠的基由于假定控制玫瑰冠的基由于R R，控制豌豆冠的，控制豌豆冠的是是P P，且都是顯性，那末玫瑰冠的雞不帶有顯性，且都是顯性，那末玫瑰冠的雞不帶有顯性豌豆冠基因，其基因型為豌豆冠基因，其基因型為ppRRppRR，與之相反，豌，與之相反，豌豆冠的雞不帶有顯性玫瑰冠基因，其基因型為豆冠的雞不帶有顯性玫瑰冠基因，其基因型為PPrrPPrr。前者產(chǎn)生的配子全為。前者產(chǎn)生的配子全為pRpR，后者為，后者為PrP

8、r，這，這兩種配子受精得到的子一代是兩種配子受精得到的子一代是PpRrPpRr。由于。由于P P和和R R的互補(bǔ)，出現(xiàn)了胡桃冠。子一代的公雞和母雞的互補(bǔ)，出現(xiàn)了胡桃冠。子一代的公雞和母雞都產(chǎn)生都產(chǎn)生PRPR、PrPr、pRpR和和prpr四種配子，且數(shù)目相等。四種配子，且數(shù)目相等。根據(jù)自在組合定律，子二代應(yīng)該出現(xiàn)四種表現(xiàn)根據(jù)自在組合定律，子二代應(yīng)該出現(xiàn)四種表現(xiàn)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-和單片冠和單片冠pprrpprr，其比例為，其比例為9 9：3 3：3 3：1 1。p p和和r r互補(bǔ)，構(gòu)成單片冠?；パa(bǔ)，構(gòu)成單片冠。l

9、 值得留意的是，這里的值得留意的是，這里的9 9：3 3：3 3：1 1不是兩對(duì)相對(duì)性狀的組合比例，而是一不是兩對(duì)相對(duì)性狀的組合比例，而是一個(gè)單位性狀的不同相對(duì)性狀之比。這是個(gè)單位性狀的不同相對(duì)性狀之比。這是基因互作的典型例子?；蚧プ鞯牡湫屠?。l 香豌豆有許多不同花樣的種類。白花香豌豆有許多不同花樣的種類。白花種類種類A A與紅花種類與紅花種類O O雜交，子一代紅花，雜交，子一代紅花，子二代子二代3 3紅花：紅花：1 1白花。另一個(gè)白花種類白花。另一個(gè)白花種類B B與紅花種類與紅花種類O O雜交，子一代也是紅花，子雜交，子一代也是紅花，子二代也是二代也是3 3：1 1。但白花種類。但白花種

10、類A A與白花種類與白花種類B B雜交，子一代全是紫花，子二代雜交，子一代全是紫花，子二代9/169/16紫紫花，花，7/167/16白花。白花。 l 從子一代的表現(xiàn)型看，白花種類從子一代的表現(xiàn)型看，白花種類A A和和B B的的基因型是不同的，假設(shè)一樣，子一代應(yīng)該基因型是不同的，假設(shè)一樣，子一代應(yīng)該全是白花。種類全是白花。種類A A和和B B均有不同的隱性基因均有不同的隱性基因控制花樣，假定控制花樣，假定A A有隱性基因有隱性基因pppp，B B有隱性有隱性基因基因cccc，種類，種類A A的基因型為的基因型為CCppCCpp，B B為為ccPPccPP。兩種類雜交，子一代的基因型為兩種類雜交

11、，子一代的基因型為CcPpCcPp，顯，顯性基因性基因C C與與P P互補(bǔ)，使花為紫色?；パa(bǔ)，使花為紫色。F2F2中，中，9/169/16是是C-P-C-P-基因型，表現(xiàn)為紫花，基因型，表現(xiàn)為紫花，3/163/16是是C-ppC-pp，3/163/16是是ccP-ccP-，1/161/16是是ppccppcc，均表現(xiàn)，均表現(xiàn)為白花。為白花。 lP 白花種類白花種類A 白花種類白花種類B CCpp ccPPl F1 紫花紫花 CcPp 自交自交lF2 9C-P- : 3C-pp : 3ccP- : 1ccpp 紫花紫花 白花白花 l 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)1F1和和F2F2的紫花植株與的

12、紫花植株與它們的野生祖先的花樣一樣。這種景象它們的野生祖先的花樣一樣。這種景象稱為返祖稱為返祖atavismatavism遺傳。兩種顯性基遺傳。兩種顯性基因的互補(bǔ)決議了紫花性狀。在進(jìn)化過(guò)程因的互補(bǔ)決議了紫花性狀。在進(jìn)化過(guò)程中，顯性中，顯性C C突變成突變成c c，產(chǎn)生一種白花種類，產(chǎn)生一種白花種類，P P突變成突變成p p，成為另一種白花種類，兩個(gè)，成為另一種白花種類，兩個(gè)白花種類雜交后，兩對(duì)顯性基因重新組白花種類雜交后，兩對(duì)顯性基因重新組合，又出現(xiàn)了祖先的紫花。合，又出現(xiàn)了祖先的紫花。 l 兩種顯性基因同時(shí)處于顯性純合兩種顯性基因同時(shí)處于顯性純合或雜合形狀時(shí)，表現(xiàn)一種性狀，只或雜合形狀時(shí)，表

13、現(xiàn)一種性狀，只需一對(duì)處于顯性純合或雜合形狀時(shí)需一對(duì)處于顯性純合或雜合形狀時(shí)表現(xiàn)另一種性狀，兩對(duì)基因均為隱表現(xiàn)另一種性狀，兩對(duì)基因均為隱性純合時(shí)表現(xiàn)為第三種性狀。性純合時(shí)表現(xiàn)為第三種性狀。 兩種不同基因型的圓球形種類雜交，F(xiàn)1為扁盤形，F(xiàn)2為9/16扁盤形，6/16圓球形，1/16細(xì)長(zhǎng)形。 l P P 圓球形圓球形 圓球形圓球形 AAbb aaBB AAbb aaBB F1 F1 扁盤形扁盤形AaBb AaBb 自交自交 F2 9A-B- : F2 9A-B- :3A-bb :3aaB-3A-bb :3aaB- :1aabb:1aabb 扁盤形扁盤形 圓球形圓球形 細(xì)長(zhǎng)形細(xì)長(zhǎng)形l 兩對(duì)獨(dú)立遺傳的

14、基因共同對(duì)一個(gè)兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因共同對(duì)一個(gè)單位性狀發(fā)生作用，其中一對(duì)基因單位性狀發(fā)生作用，其中一對(duì)基因?qū)α硪粚?duì)基因的表現(xiàn)有遮蓋作用，對(duì)另一對(duì)基因的表現(xiàn)有遮蓋作用，這種景象稱為上位作用。這種景象稱為上位作用。l燕麥中，黑穎品系與黃穎品系雜交，燕麥中，黑穎品系與黃穎品系雜交，F(xiàn)1F1全為黑穎，全為黑穎，F(xiàn)2F2中中1212黑穎：黑穎：3 3黃穎：黃穎：1 1白穎。白穎。 P P 黑穎黑穎 黃穎黃穎 BByy bbYY BByy bbYY F1 F1 黑穎黑穎BbYy BbYy 自自交交 F2 F2 9B-Y-:3B-yy9B-Y-:3B-yy : 3bbY- : : 3bbY- : 1bbyy1b

15、byy 黑穎黑穎 黃穎黃穎 白穎白穎l 黑穎與非黑穎之比為黑穎與非黑穎之比為3 3：1 1，在非黑穎，在非黑穎中，黃穎和白穎之比也是中，黃穎和白穎之比也是3 3：1 1。所以可以。所以可以一定，有兩對(duì)基因之差，一對(duì)是一定，有兩對(duì)基因之差，一對(duì)是B-bB-b，分，分別控制黑穎和非黑穎，另一對(duì)是別控制黑穎和非黑穎，另一對(duì)是Y-yY-y，分，分別控制黃穎和白穎。只需有一個(gè)顯性基因別控制黃穎和白穎。只需有一個(gè)顯性基因B B存在，植株就表現(xiàn)為黑穎，有沒有存在，植株就表現(xiàn)為黑穎，有沒有Y Y都一都一樣。在沒有顯性基因樣。在沒有顯性基因B B存在時(shí)，即存在時(shí)，即bbbb純合純合時(shí)，有時(shí)，有Y Y表現(xiàn)為黃色，

16、無(wú)表現(xiàn)為黃色，無(wú)Y Y時(shí)即時(shí)即yyyy純合時(shí)表純合時(shí)表現(xiàn)為白色。顯性基因現(xiàn)為白色。顯性基因B B的存在對(duì)的存在對(duì)Y-yY-y有遮蓋有遮蓋作用，叫做顯性上位作用。作用，叫做顯性上位作用。B-bB-b對(duì)對(duì)Y-yY-y是上是上位，位，Y-yY-y對(duì)對(duì)B-bB-b為下位。為下位。l 這個(gè)例子很容易直觀地了解，黑這個(gè)例子很容易直觀地了解，黑色素顏色很深，既然有黑色素存在，色素顏色很深，既然有黑色素存在，有無(wú)黃色素就區(qū)別不出，一定要沒有無(wú)黃色素就區(qū)別不出，一定要沒有黑色素，才看得出有沒有黃色素有黑色素，才看得出有沒有黃色素的存在。的存在。l 在家兔中，灰兔和白兔雜交，在家兔中，灰兔和白兔雜交，F(xiàn)1F1全是

17、灰兔，全是灰兔，F(xiàn)2F2中中9 9灰：灰：3 3黑：黑：4 4白。有白。有色個(gè)體包括灰與黑與白色個(gè)體色個(gè)體包括灰與黑與白色個(gè)體之比為之比為3 3：1 1，而在有色個(gè)體內(nèi)部，而在有色個(gè)體內(nèi)部，灰與黑也是灰與黑也是3 3：1 1，可以以為也是兩，可以以為也是兩對(duì)基因的差別。對(duì)基因的差別。 l P P 灰色灰色 白色白色 CCGG ccgg CCGG ccgg F1 F1 灰色灰色CcGgCcGg 自交自交 F2 9 F2 9灰灰 ： 3 3黑黑 ： 4 4白白 9C-G- 9C-G- ：3C-gg 3C-gg ：3 ccG- 3 ccG- +1ccgg+1ccggl 每一個(gè)體中至少有一個(gè)顯性基因每

18、一個(gè)體中至少有一個(gè)顯性基因C C存存在，才干顯示出顏色來(lái)。沒有在，才干顯示出顏色來(lái)。沒有C C時(shí)，即時(shí)，即cccc純合，不論是純合，不論是G GG G、GgGg，還是，還是gggg都表都表現(xiàn)為白色。一對(duì)隱性基因純合時(shí)現(xiàn)為白色。一對(duì)隱性基因純合時(shí)cccc，遮蓋另一對(duì)非等位基因遮蓋另一對(duì)非等位基因G-gG-g的表現(xiàn)，的表現(xiàn)，這種景象稱為隱性上位作用這種景象稱為隱性上位作用epistatic recessivenessepistatic recessiveness。其中。其中C-cC-c對(duì)對(duì)G-gG-g是上位，是上位，G-gG-g對(duì)對(duì)C-cC-c是下位。是下位。 l基因基因C C能夠決議黑色素的構(gòu)成

19、，能夠決議黑色素的構(gòu)成，cc cc 基因型無(wú)黑色素構(gòu)成?；蛐蜔o(wú)黑色素構(gòu)成。G-gG-g控制黑色控制黑色素在毛內(nèi)的分布，沒有黑色素的存素在毛內(nèi)的分布，沒有黑色素的存在，就談不上黑色素的分布，所以在，就談不上黑色素的分布，所以凡是凡是cccc個(gè)體，個(gè)體，G G和和g g的作用都表現(xiàn)不的作用都表現(xiàn)不出來(lái)。出來(lái)。 l兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因決議同一單位兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因決議同一單位性狀，當(dāng)兩對(duì)基因同時(shí)處于顯性純性狀，當(dāng)兩對(duì)基因同時(shí)處于顯性純合或雜合形狀時(shí)，與它們分別處于合或雜合形狀時(shí)，與它們分別處于顯性純合或雜合形狀時(shí)，對(duì)表現(xiàn)型顯性純合或雜合形狀時(shí)，對(duì)表現(xiàn)型產(chǎn)生一樣的作用。這種景象稱為重產(chǎn)生一樣的作用。這

20、種景象稱為重疊作用，產(chǎn)生重疊作用的基因稱為疊作用，產(chǎn)生重疊作用的基因稱為重疊基因重疊基因duplicate genesduplicate genes。 l 大豆子葉顏色有黃、綠之分。大豆子葉顏色有黃、綠之分。l 黃子葉黃子葉 綠子葉綠子葉 D1D1D2D2 d1d1d2d2 黃子葉黃子葉D1d1D2d2 自交自交 15黃黃9D1-D2-+3D1-d2d2+3d1d1D2-：1綠綠d1d1d2d2 15:1也是也是9：3：3：1比例的變型。比例的變型。l 在兩對(duì)獨(dú)立基因中，其中一對(duì)并在兩對(duì)獨(dú)立基因中，其中一對(duì)并不控制性狀的表現(xiàn)，而是對(duì)另一對(duì)不控制性狀的表現(xiàn)，而是對(duì)另一對(duì)基因的表達(dá)有抑制造用。這種

21、基因基因的表達(dá)有抑制造用。這種基因稱之為抑制基因稱之為抑制基因inhibitorinhibitor。 l 家蠶有結(jié)黃繭的，但大多數(shù)是結(jié)白繭的。家蠶有結(jié)黃繭的，但大多數(shù)是結(jié)白繭的。把結(jié)黃繭的種類與結(jié)白繭的中國(guó)種類雜交，把結(jié)黃繭的種類與結(jié)白繭的中國(guó)種類雜交，子一代全是結(jié)黃繭的，闡明中國(guó)種類的白繭子一代全是結(jié)黃繭的，闡明中國(guó)種類的白繭是隱性的。把黃繭種類與結(jié)白繭的歐洲種類是隱性的。把黃繭種類與結(jié)白繭的歐洲種類交配，子一代是結(jié)白繭的，闡明歐洲種類的交配，子一代是結(jié)白繭的，闡明歐洲種類的白繭是顯性的。讓子代結(jié)白繭的家蠶相互交白繭是顯性的。讓子代結(jié)白繭的家蠶相互交配，子二代白繭與黃繭之比為配，子二代白繭與

22、黃繭之比為1313：3 3。lP P 顯性白繭顯性白繭 黃繭黃繭 IIyy IIyy iiYYiiYY F1 F1 白繭白繭IiYyIiYy 自自交交lF2 9I-Y-F2 9I-Y-：3I-yy : 3iiY- : 3I-yy : 3iiY- : 1iiyy1iiyy 白白 白白 黃黃 白白l 黃繭基因是黃繭基因是Y，白繭基因是，白繭基因是y。還有一個(gè)非等。還有一個(gè)非等位基因的抑制基因位基因的抑制基因I，有，有I存在時(shí)，存在時(shí)，Y不能表達(dá)。不能表達(dá)。黃繭種類的基因型為黃繭種類的基因型為iiYY，顯性白繭的基因型，顯性白繭的基因型是是IIyy，F(xiàn)1是是IiYy，由于，由于I對(duì)對(duì)Y有抑制造用，有抑制造用，Y的的作用不能顯示出來(lái)，表現(xiàn)為白繭。作用不能顯示出來(lái)，表現(xiàn)為白繭。F1