当前位置:
文档之家› 第四章 基因的作用及其与环境的关系
第四章 基因的作用及其与环境的关系
33
图 显隐性关系相对性图解
2020/6/18
34
4、随所依据标准的不同显隐性关系 发生改变
❖ 鉴别相对性状表现完全显性或不完全显性, 也取决于观察的分析水平。
❖ 例如:豌豆种子外形的遗传
2020/6/18
35
❖ 举例:豌豆种子外形的遗传
❖ 眼观
圆粒种子 × 皱缩粒种子
❖
↓
↓
❖ 显微镜 淀粉粒持水力 淀粉粒持水力弱,
2020/6/18
21
1、不完全显性(incomplete dominance)
❖ F1表现双亲性状的中间型,称之为不完全显 性。
❖ 例如:紫茉莉的花色遗传。红花亲本(RR) 和白花亲本(rr)杂交,F1(Rr)为粉红色 (图)。
2020/6/18
22
图 紫茉莉 花色的遗
传
2020/6/18
23
2020/6/18
38
4、随所依据标准的不同显隐性关系 发生改变
❖ 在遗传上通常由一对隐性基因HbSHbS控制, 杂合体的人(HbAHbS)在表型上是完全正常的, 没有任何病症,但是将杂合体人的血液放在 显微镜下检验,不使其接触氧气,也有一部 分红细胞变成镰刀形,基因型和表型的关系 见表。
2020/6/18
31
3、超显性*
❖ 杂合体Aa的性状表现超过纯合显性AA的现象即为 超显性。例如,果蝇杂合体白眼w+/w的荧光素的 量超过白眼纯合体w/w和野生型纯合体w+/w+所 产生的量。这就是所谓的杂种优势。
❖ 下面我们用图解的方式说明各种显隐性的相对关系。
2020/6/18
32
图 显隐性关系相对性图解
2020/6/18
2
第一节 环境的影响和基因的表型效应
❖ 例1.(P77)玉米中的隐性基因a使叶内不能形 成叶绿体,造成白化苗,显性等位基因A是叶 绿体形成的必要条件。在有光照的条件下, AA,Aa个体都表现绿色,aa个体表现白色; 而在无光照的条件下,无论AA,Aa还是aa都 表现白色。
2020/6/18
3
第一节 环境的影响和基因的表型效应
39
基因型 HbAHbA HbAHbS HbSHbS
结论
2020/6/18
表型
临床表现
红细胞
含 HbS 量 蛋白电泳
正常
正常
0
一条带 HbA
正常
部分镰刀形
20%—40%
二条带
HbAHbS
患病
全部镰刀形
90%
一条带 HbS
显隐性完全, 细胞形状: 不完全显性, 共显性
HbS 隐性 是 HbS 完全显性 HbS 显性
❖ 表现度的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。因此,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。
2020/6/18
14
3、表现度(expressivity)
❖ 人类成骨不全(osteogenesis inperfecta)是一 种显性遗传病,杂合体患者可以同时有多发 性骨折(骨骼发育不良、骨质疏松)、蓝色巩膜 (眼球壁后部最外面的一层纤维膜呈白色)和耳 聋等症状,也可能只有其中一种或两种临床 表现,所以说这基因的表现度很不一致(图)。
2020/6/18
8
Hale Waihona Puke 1、表型模写(phenocopy)
❖ 模写的表型性状是不能遗传的。上述例1中描 述的在黑暗条件下AA和Aa型植株的表型与aa 型植株相同,这实际上也是一种表型模写。
2020/6/18
9
1、表型模写(phenocopy)
❖ 表型模写存在于各种生物中。如将孵化后4— 7天的黑腹果蝇的野生型(红眼、长翅、灰体、 直刚毛)的幼虫经35—37℃处理6—24小时(正 常培养温度为25℃),获得了一些翅形、眼形 与某些突变型(如残翅vgvg)表型一样的果蝇。
12
2、外显率(penetrance)
❖ 另外如在黑腹果蝇中,隐性的间断翅脉基因i 的外显率只有90%,也就是说90%的ii基因型 个体有间断翅脉,而其余10%的个体是野生 型,但它们的遗传组成仍然都是ii。
2020/6/18
13
3、表现度(expressivity)
❖ 另外还有一种现象就是基因的表达在程度上存在一 定的差异,即基因的表型效应会有各种变化,我们 将个体间这种基因表达的变化程度叫表现度。
2020/6/18
18
第二节 基因间的相互作用——孟德尔 定律的扩展
❖ 但事实上生物体内的情况并非总是如此,等 位基因间的显隐性关系是相对的,非等位基 因间会发生相互作用。虽然这些作用会使孟 德尔比率发生改变,但它并不有损于孟德尔 定律,而是对孟德尔定律的扩展。
2020/6/18
19
2.1 等位基因间的相互作用
❖ 我们所看到的表型实际上是基因型与环境相 互作用的结果。这样我们就有了一个重要的 结论:对于一个好的品种,要获得理想的结 果,还必须有合适的生活条件,那我们也就 知道了为什么在南方好的品种,在北方就可 能是一个差的品种了,因为那里的环境条件 不适合这个品种基因型的表现。
2020/6/18
5
第一节 环境的影响和基因的表型效应
2020/6/18
24
1、不完全显性(incomplete dominance)
❖ 人的天然卷发也是由一对不完全显性基因决 定的,其中卷发基因W对直发基因w是不完全 显性。纯合体WW的头发十分卷曲,杂合体 Ww的头发中等程度卷曲,ww则为直发。
2020/6/18
25
2、并显性(codominance) (P87)
❖ 这说明,在同一环境条件下,基因型不同可产生不 同的表型;另一方面,同一基因型个体在不同条件 下也可发育成不同的表型。
❖ 这也正反映了“外因是变化的条件,内因是变化的 根本,外因通过内因而起作用”的唯物辩证观点, 在这里外因是光线,内因是基因型。
2020/6/18
4
第一节 环境的影响和基因的表型效应
❖ 孟德尔在植物杂交实验中所观察的7对性状都具有 完全的显隐性关系,杂合体与显性纯合体在性状的 表型上几乎完全不能区别,即两个不同的遗传因子 同时存在时,只完全表现其中的显性因子,这是一 种最简单的等位基因间的相互作用即完全显性 (complete dominance)。另外,这7对不同等位基因 之间的作用是独立的,没有相互影响。
第4章 基因的作用 及其与环境的关系
P77
2020/6/18
1
第一节 环境的影响和基因的表型效应
❖ 生物性状的表现,不只受基因的控制,也受 环境的影响,也就是说,任何性状的表现都 是基因型和内外环境条件相互作用的结果。
❖ 下面我们列举两个例子来说明生物的基因与 环境的相互作用关系。
2020/6/18
❖ 基因型、表型和环境三者的相互作用关系是 复杂的,下面介绍几个常用的基本概念,这 些概念对于研究和理解这三者的相互关系是 有益的:
2020/6/18
7
1、表型模写(phenocopy) (P92)拟表型
❖ 我们有时会遇到这样的情况,基因型改变, 表型随着改变,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,有时与 由某基因引起的表型变化很相似,这叫表型 模写。
1、不完全显性(incomplete dominance)
❖ 从图中我们可以看到F1代杂合体与亲本纯合 体在表型上是不同的,杂合体的表型介于纯
合体显性与纯合体隐性之间,这种现象叫不 完全显性,也叫半显性(semidominance)。在 F2中有红花、粉红花、白花三种植株,其比 例为1:2:1,对应的基因型分别为RR,Rr 和rr,与孟德尔分离定律的基因型比率是一致 的。
2020/6/18
10
1、表型模写(phenocopy)
❖ 但是,这些果蝇的后代仍然是野生型的长翅。 实验说明,某些环境因素(如温度)影响生物体 幼体特定发育阶段的某些生化反应速率,这 些环境因素的变化使幼体发生了相似于突变 体表型的变化,但其基因型是不变的。
2020/6/18
11
2、外显率(penetrance) (P82)
❖ 观察 强,发育完善, 发育不完善表现
❖
结构饱满
皱缩
❖
↓
❖ 眼观 ❖ 显微镜
F1(圆粒) 淀粉粒发育为中间型,观察
❖
外形是近圆粒
2020/6/18
36
2020/6/18
37
4、随所依据标准的不同显隐性关系 发生改变(P89)
❖ 镰形细胞贫血症(sickle cell amemia),患者贫血很 严重,发育不良,多在幼年期死亡。这种病人的血 球在显微镜下观察,不使其接触氧气,全部红血球 都变成镰刀形,这种病是由于珠蛋白链上的第6个 疏水性的氨基酸取代亲水性的谷氨酸所引起,镰刀 形血红蛋白HbS在脱氧状态下比正常血红蛋白HbA 的溶解度低5倍。
2020/6/18
15
图 一个成骨不全患者的家系图
2020/6/18
16
3、表现度(expressivity)
❖ 另外如人类中的短食指(第二指)是以简单的显 性遗传方式遗传的,然而具相同基因型Aa的 人第二指的短小程度有很大差异,有些人指 骨很短,而另一些人则只稍许短些。
2020/6/18
17
第二节 基因间的相互作用——孟德尔 定律的扩展
❖ 外显率是指某一基因型个体显示其预期表型的比率, 它是基因表达的另一变异方式。
❖ 譬如说,玉米形成叶绿素的基因型AA或Aa,在有 光的条件下,应该100%形成叶绿体,基因A的外显 率是100%;而在无光的条件下,则不能形成叶绿 体,我们就可以说在无光的条件下,基因A的外显 率为0。