遺傳育種學(xué)課件：基因互作及其與環(huán)境的關(guān)系

基因的相互作用及其與環(huán)境的關(guān)系一. 環(huán)境影響和基因的表型效應(yīng)二. 等位基因間的相互作用三. 非等位基因間的相互作用一.

環(huán)境影響和基因的表型效應(yīng)1、環(huán)境與基因作用的關(guān)系基因型 + 環(huán)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—只是葉綠體形成的可能性，不是必然性，條件是光照同一基因型在不同的條件下，表型可能不同。不同的基因型在同一條件下，表型可能相同。基因型決定著個體的反應(yīng)規(guī)范。反應(yīng)規(guī)范（Norm

of

reaction）：不同環(huán)境下，某一基因型決定的表型的表現(xiàn)范圍喜馬拉雅兔2、性狀的多基因決定多因一效（multigenic

effect）玉米胚乳A1、a1和A2、

a2都決定花青素的有無；C和c決定糊粉層顏色的有無；R和r決定糊粉層和植株顏色的有無；A1、A2

、C、R都存在時，胚乳是紅色的；如果再有Pr存在時，則胚乳呈紫色；Pr和pr決定胚乳的顏色，紫色或紅色。3、基因的多效性（一因多效

pleiotropism）一個性狀可以受到若干基因影響，相反一個基因也可以影響若干性狀。豌豆紅花基因：花色、葉腋的紅色斑點，種皮的褐色或灰色等。一個基因可以引起多個表型效應(yīng)，叫基因的多效現(xiàn)象。性狀翻毛雞正常雞體溫代謝心跳血流量脾臟食量生殖力低強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、基因表達的變異——外顯率和表現(xiàn)度外顯率（penetrance）

：特定環(huán)境下，某一基因型顯示預(yù)期表型的個體比率，是基因表達的一種變異方式。一般用%表示。多指(趾)

癥polydactyly的系譜4、基因表達的變異——外顯率和表現(xiàn)度表現(xiàn)度（expressivity）具有相同基因型個體間基因表達的變化程度。表現(xiàn)度的不同等級往往形成一個從極端表現(xiàn)過渡到“無外顯”的連續(xù)系列表現(xiàn)度：適用于描述基因表達的程度;外顯率：一個基因效應(yīng)的表達或不表達，不管表達程度如何4、基因表達的變異——外顯率和表現(xiàn)度果蠅復(fù)眼的Lobe突變5、顯隱性關(guān)系的相對性鐮刀形細胞貧血病紅血球在顯微鏡下觀察都是鐮刀形，病人嚴重貧血，發(fā)育不良，關(guān)節(jié)、腹部和肌肉疼痛，多在幼年死亡。是HbsHbs

控制的隱性遺傳。依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)HbA

HbAHbA

HbSHbSHbSHbS

對HbA從臨床角度看無臨床癥狀無臨床癥狀貧血患者隱性從鐮刀形細胞有無看無有有顯性從鐮刀形細胞數(shù)目看無少多不完全顯性6、表型模寫（phenocopy）表型模寫基因型改變，表型改變；環(huán)境改變，有時表型也隨著改變，環(huán)境改變所引起的表型改變，與由某基因引起的表型變化相似的現(xiàn)象，稱為表型模寫

或表型模擬。模寫的表型性狀是不能遺傳的。二、等位基因間的相互作用1、不完全顯性

Incomplete

dominance雜合體的表型介于兩純合親本之間的現(xiàn)象flowercolorofsnapdragons,Antirrbinum

majus2、共顯性 Codominance兩純合親本的表型同時在子一代中表現(xiàn)出來的現(xiàn)象人的MN血型系統(tǒng)3、致死基因

Lethal

Genes

刺鼠皮毛顏色3、致死基因

Lethal

Genes隱性致死：如人的鐮刀形細胞貧血病顯性致死：如人的神經(jīng)膠質(zhì)癥，致病基因只要有一份就可引起畸形生長，嚴重的智力缺陷，多發(fā)性腫瘤配子致死：配子時期致死合子致死：胚胎時期或者成體階段致死與環(huán)境有關(guān)的致死：如某些選育的花卉，在園丁的精心培育下可正常繁殖，否則就會死亡。4、復(fù)等位基因Multiple

alleles在群體中占據(jù)某同源染色體同一座位的兩個以上的，決定同一性狀的基因ABO血型（IA、IB、i）前體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抗原前體未變，沒有

ABH

抗原（孟買型）IB基因ii基因H

抗原h(huán)h基因H抗原與孟買血型I O型B型II

A型“O”型IIIO型AB型一個孟買個體的家系先證者帶有IB

基因，但其表達受到hh基因型的抑制。（系近親結(jié)婚所生）Rh血型與新生兒溶血Rh血型是與

ABO

血型和

MN

血型獨立的另一血型系統(tǒng)；最早在恒河猴（Rhesus

macacus）中發(fā)現(xiàn)可與人紅細胞交叉反應(yīng)的抗原，因此命名為Rh；由等位基因

D

和

d決定的；DD、Dd ——

有粘多糖

（Rh抗原）Rh+dd ——

無粘多糖

Rh-Rh體系是繼

ABO 血型體系外必須考慮的第二位要素。15％

的歐洲居民呈陰性，即他們的紅血球上不帶有Rh抗原。對Rh-

病人只能輸入Rh-血液。Rh+在我國漢代及大多數(shù)民族人中約

占99.7%，個別少數(shù)民族約為90%。

民 族常

見

比

例

%Rh+Rh-中國人98-1000-2日本人99-1000-1巴斯克人6436俄羅斯人8614挪威人8515愛斯基摩人99-1000-1墨西哥人1000美洲印第安人90-982-10澳大利亞土著人1000阿拉伯人7228三、非等位基因間的相互作用1、互補基因（complementary

gene）:兩對獨立遺傳基因分別處于純合顯性或雜合狀態(tài)時，共同決定一種性狀的發(fā)育，當(dāng)只有一對基因是顯性，或兩對基因都是隱性時，則表現(xiàn)為另一種性狀。hhDDX

HHdd(不含氰）

(不含氰）HhDd（含氰）9D_H_ 3D_hh9（含氰）3ddH_ 1ddhh7（不含氰）白花三葉草2、基因互作（Gene

interactions）：比率仍然為9：3：3：1，但產(chǎn)生新性狀雞冠的遺傳RRpp玫瑰冠rrPP豌豆冠RrPp胡桃冠rrpp單冠93313、抑制基因（inhibitor）:本身不一定具有表型效應(yīng)，但它可完全抑制其它基因的表達的基因。特征比率：13：3雞羽毛顏色C為黑色羽毛，c為白色羽毛。II的存在抑制了CC的表達。4、上位效應(yīng)（epistasis）:影響同一性狀的兩對非等位基因中的一對基因（顯性或隱性）掩蓋了另一對顯性基因的作用時，所表現(xiàn)的遺傳效應(yīng)稱為上位效應(yīng)隱性上位：在兩對互作基因中，一對隱性基因?qū)α硪粚蚱鹕衔恍宰饔?，特征比率?：3：4（家鼠及家兔的毛色）顯性上位：顯性基因起遮蓋作用特征比率：12：3：1（南瓜及燕麥穎色）1）隱性上位：家鼠毛色顯性基因C存在時，才顯示出顏色，BB,Bb為黑色；bb為褐色；cc存在

無論BB,Bb,bb都為無色2）顯性上位南瓜顏色只要W存在

瓜無色；Y黃色；y綠色5、疊加（重疊）效應(yīng):兩對或