遗传学 第三章第三节 基因互作与环境
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称花脸豆)；
• 与共显性并没有 实质差异。
– F2表现型为1/4黄色种皮、
2/4黑黄镶嵌、1/4黑色种皮。
4、致死基因(Lethal Genes) 指可导致个体死亡的等位基因 隐性致死 • 显性致死 • 全致死 • 半致死 纯合下致死 杂合下即可致死 致死率90%以上 致死率10%~50%
• 亚致死 致死率50%~90% • 弱致死 致死率10%以下
1/2 Bb兰色
bb白色
指两纯合亲本的表型同时在子一代中表现出来的现象。 例：人镰刀形贫血病遗传 • 两个纯合亲本杂交： • – F1代同时出现两个 亲本性状； – 其F2代也表现为三 种表现型，其比例 • 为1:2:1。 • 表现型和基因型的种 类和比例也是对应的。 •
2、 共显性/并显性(codominance)
2、基因互作：
细胞内各基因在决定生物性状表现时，所表 现出来的相互作用 基因互作的层次：
基因内互作(intragenic interaction)：等位基因间 互作。一对等位基因在决定一个性状时表现出来的 相互关系：完全显性、不完全显性、共显性等。 基因间互作(intergenic interaction)：非等位基因间 互作。在多因一效情况下，决定一个单位性状的多 对非等位基因间表现出来的相互关系。
比率9：3：3：1，但产生新性状 例如鸡冠的遗传，子一代表现为：
单冠 X 单冠 胡桃冠 X 胡桃冠 全部单冠 全部胡桃冠
玫瑰冠 X 豌豆冠
全部胡桃冠
RRpp 玫瑰冠
X
RrPp
rrPP 豌豆冠
胡桃冠
9R_P_
3R_pp
3rrP_
1rrpp
3、抑制基因：
在两对独立基因中，一对基因本身不能控制性
一、等位基因间的相互作用
1、 不完全显性
指杂合体的表型介于两纯合亲本之间的现象 • 杂种F1表现：
– 为两个亲本的中间类型或不同于两个亲本
的新类型；
• F2则表现：
– 父本类型、中间类型(新类型)和母本三种类 型，呈1:2:1的比例。
• 表现型和基因型的种类和比例相对应，
Baidu Nhomakorabea
从表现型可推断其基因型。
例1 紫茉莉的花色遗传
正常人红细胞呈碟形，镰(刀)
形贫血症患者的红细胞呈镰
刀形；
镰形贫血症患者和正常人结 婚所生的子女(F1)红细胞既有 碟形，又有镰刀形。 所以从红细胞的形状来看， 其遗传是属于共显性。
人类红细胞形状的遗传
不完全显性：金鱼草的花
基因型
表型
LMLN x
LMLN
LMLM
LMLN LNLN
M
MN N 1/4 LMLM 1/2 LMLN
（1）.显性上位性作用的含义：
两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，而且 其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用。 上位性(epistasis)与下位性(hypostasis)
如果起遮盖作用的基因是显性基因，称为上位显性
基因；其作用称为显性上位性作用。
例：狗毛色遗传
狗毛色遗传
P 褐色狗 (bbii) × 白色狗 (BBII) ↓ F1 白色狗 (BbIi)
• 黑羽鸡(BB)与白羽鸡(bb)杂交:
– 杂种F1(Bb)表现为蓝羽， – F1自群交配得到的F2有三种类型， 黑羽(BB)、蓝羽(Bb)和白羽(bb)分 别占1/4、2/4、1/4。
• 可以认为等位基因B和b相互作用 产生了新的表现型类型，见下图。
BB 黑色
X
bb 白色
Bb 兰色
1/4BB 黑色
1/4 LNLN
并显性：MN血型
3、镶嵌显性(mosaic dominance)
• 双亲的性状在后 例：大豆种皮颜色遗传. 代同一个体不同 部位表现出来， • 大豆有黄色种皮(俗称黄豆) 形成镶嵌图式。 和黑色种皮(俗称黑豆). • 例：异色瓢虫色 • 若用黄豆与黑豆杂交： 斑遗传。
– F1的种皮颜色为黑黄镶嵌(俗
状表现，但其显性基因对另一对基因的表现却具有
抑制作用。
对其它基因表现起抑制作用的基因称为抑制基因 (inhibiting gene, suppressor)。
特征比率：13：3 例如：家蚕的茧色 鸡羽毛的颜色
基因I存在 时，抑制 了基因C
基因I不存 在时，基 因C独立 表现
4、上位效应：
指一对等位基因影响另一对非等位基因 的表型效应的现象。
致 死 基 因 ： 刺 鼠 皮 毛 颜 色
二、 非等位基因间的相互作用
1、互补基因：
两对（或若干对）独立遗传基因分别处于显 性纯合或杂合状态时，共同决定一种性状表现 （如产氰）；当只有一对基因是显性纯合，或 两基因都是隐性纯合时，则表现另一种性状 （不产氰）。 发生互补作用的基因称为互补基因 （complementary gene)。
– 隐性上位性基因。
• 例：玉米(Zea mays)胚乳蛋白质层颜色遗传
玉米胚乳蛋白质层颜色遗传
• 有色(C)/白色(c)；紫色(Pr)/红色(pr)。
P 红色 (CCprpr) × 白色 (ccPrPr) ↓ F1 紫色(C_Pr_) ↓
F2 9 紫色(C_Pr_) : 3 红色 (C_prpr) : 4 白色 ( 3ccPr_ +
• 用紫茉莉红花亲本与白花亲本杂交：
– 杂种F1表现为双亲的中间类型，开粉红色花； – F2出现红花、粉红花和白花三种类型，呈1:2:1的比 例。
• 如果用R表示红花基因，r表示白花基因，则红 花亲本的基因型为RR，白花亲本的基因型为rr， 上述杂交过程可表示如图。
紫茉莉的花色遗传
例2 安德鲁西鸡羽毛颜色遗传
↓
F2 12 白 (9B_I _ + 3bbI_ ) : 3 黑 (B_ii) : 1 褐 (bbii)
• 其中：I 对B/b基因有显性上位性作用。
（2）隐性上位性作用(recessive epistasis)
• 隐性上位性作用的含义：
– 在两对互作基因中，其中一对的隐性基因对另一 对基因起上位性作用。
特征比率9：7
白花三叶草
hhDD X HHdd
(不含氰） (不含氰）
HhDd （含氰）
9D_H_
3D_hh
3ddH_
1ddhh
9（含氰）
7（不含氰）
白花三叶草产氰生化途径
产氰糖苷酶 氰酸酶 前体 含氰糖苷 氰
基因D
基因H
聋哑
aaBB X AAbb (聋哑) (聋哑)
AaBb（正常）
9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb 9正常 7聋哑
• 与共显性并没有 实质差异。
– F2表现型为1/4黄色种皮、
2/4黑黄镶嵌、1/4黑色种皮。
4、致死基因(Lethal Genes) 指可导致个体死亡的等位基因 隐性致死 • 显性致死 • 全致死 • 半致死 纯合下致死 杂合下即可致死 致死率90%以上 致死率10%~50%
• 亚致死 致死率50%~90% • 弱致死 致死率10%以下
1/2 Bb兰色
bb白色
指两纯合亲本的表型同时在子一代中表现出来的现象。 例：人镰刀形贫血病遗传 • 两个纯合亲本杂交： • – F1代同时出现两个 亲本性状； – 其F2代也表现为三 种表现型，其比例 • 为1:2:1。 • 表现型和基因型的种 类和比例也是对应的。 •
2、 共显性/并显性(codominance)
2、基因互作：
细胞内各基因在决定生物性状表现时，所表 现出来的相互作用 基因互作的层次：
基因内互作(intragenic interaction)：等位基因间 互作。一对等位基因在决定一个性状时表现出来的 相互关系：完全显性、不完全显性、共显性等。 基因间互作(intergenic interaction)：非等位基因间 互作。在多因一效情况下，决定一个单位性状的多 对非等位基因间表现出来的相互关系。
比率9：3：3：1，但产生新性状 例如鸡冠的遗传，子一代表现为：
单冠 X 单冠 胡桃冠 X 胡桃冠 全部单冠 全部胡桃冠
玫瑰冠 X 豌豆冠
全部胡桃冠
RRpp 玫瑰冠
X
RrPp
rrPP 豌豆冠
胡桃冠
9R_P_
3R_pp
3rrP_
1rrpp
3、抑制基因：
在两对独立基因中，一对基因本身不能控制性
一、等位基因间的相互作用
1、 不完全显性
指杂合体的表型介于两纯合亲本之间的现象 • 杂种F1表现：
– 为两个亲本的中间类型或不同于两个亲本
的新类型；
• F2则表现：
– 父本类型、中间类型(新类型)和母本三种类 型，呈1:2:1的比例。
• 表现型和基因型的种类和比例相对应，
Baidu Nhomakorabea
从表现型可推断其基因型。
例1 紫茉莉的花色遗传
正常人红细胞呈碟形，镰(刀)
形贫血症患者的红细胞呈镰
刀形；
镰形贫血症患者和正常人结 婚所生的子女(F1)红细胞既有 碟形，又有镰刀形。 所以从红细胞的形状来看， 其遗传是属于共显性。
人类红细胞形状的遗传
不完全显性：金鱼草的花
基因型
表型
LMLN x
LMLN
LMLM
LMLN LNLN
M
MN N 1/4 LMLM 1/2 LMLN
（1）.显性上位性作用的含义：
两对独立遗传基因共同对一对性状发生作用，而且 其中一对基因对另一对基因的表现有遮盖作用。 上位性(epistasis)与下位性(hypostasis)
如果起遮盖作用的基因是显性基因，称为上位显性
基因；其作用称为显性上位性作用。
例：狗毛色遗传
狗毛色遗传
P 褐色狗 (bbii) × 白色狗 (BBII) ↓ F1 白色狗 (BbIi)
• 黑羽鸡(BB)与白羽鸡(bb)杂交:
– 杂种F1(Bb)表现为蓝羽， – F1自群交配得到的F2有三种类型， 黑羽(BB)、蓝羽(Bb)和白羽(bb)分 别占1/4、2/4、1/4。
• 可以认为等位基因B和b相互作用 产生了新的表现型类型，见下图。
BB 黑色
X
bb 白色
Bb 兰色
1/4BB 黑色
1/4 LNLN
并显性：MN血型
3、镶嵌显性(mosaic dominance)
• 双亲的性状在后 例：大豆种皮颜色遗传. 代同一个体不同 部位表现出来， • 大豆有黄色种皮(俗称黄豆) 形成镶嵌图式。 和黑色种皮(俗称黑豆). • 例：异色瓢虫色 • 若用黄豆与黑豆杂交： 斑遗传。
– F1的种皮颜色为黑黄镶嵌(俗
状表现，但其显性基因对另一对基因的表现却具有
抑制作用。
对其它基因表现起抑制作用的基因称为抑制基因 (inhibiting gene, suppressor)。
特征比率：13：3 例如：家蚕的茧色 鸡羽毛的颜色
基因I存在 时，抑制 了基因C
基因I不存 在时，基 因C独立 表现
4、上位效应：
指一对等位基因影响另一对非等位基因 的表型效应的现象。
致 死 基 因 ： 刺 鼠 皮 毛 颜 色
二、 非等位基因间的相互作用
1、互补基因：
两对（或若干对）独立遗传基因分别处于显 性纯合或杂合状态时，共同决定一种性状表现 （如产氰）；当只有一对基因是显性纯合，或 两基因都是隐性纯合时，则表现另一种性状 （不产氰）。 发生互补作用的基因称为互补基因 （complementary gene)。
– 隐性上位性基因。
• 例：玉米(Zea mays)胚乳蛋白质层颜色遗传
玉米胚乳蛋白质层颜色遗传
• 有色(C)/白色(c)；紫色(Pr)/红色(pr)。
P 红色 (CCprpr) × 白色 (ccPrPr) ↓ F1 紫色(C_Pr_) ↓
F2 9 紫色(C_Pr_) : 3 红色 (C_prpr) : 4 白色 ( 3ccPr_ +
• 用紫茉莉红花亲本与白花亲本杂交：
– 杂种F1表现为双亲的中间类型，开粉红色花； – F2出现红花、粉红花和白花三种类型，呈1:2:1的比 例。
• 如果用R表示红花基因，r表示白花基因，则红 花亲本的基因型为RR，白花亲本的基因型为rr， 上述杂交过程可表示如图。
紫茉莉的花色遗传
例2 安德鲁西鸡羽毛颜色遗传
↓
F2 12 白 (9B_I _ + 3bbI_ ) : 3 黑 (B_ii) : 1 褐 (bbii)
• 其中：I 对B/b基因有显性上位性作用。
（2）隐性上位性作用(recessive epistasis)
• 隐性上位性作用的含义：
– 在两对互作基因中，其中一对的隐性基因对另一 对基因起上位性作用。
特征比率9：7
白花三叶草
hhDD X HHdd
(不含氰） (不含氰）
HhDd （含氰）
9D_H_
3D_hh
3ddH_
1ddhh
9（含氰）
7（不含氰）
白花三叶草产氰生化途径
产氰糖苷酶 氰酸酶 前体 含氰糖苷 氰
基因D
基因H
聋哑
aaBB X AAbb (聋哑) (聋哑)
AaBb（正常）
9A_B_ 3A_bb 3aaB_ 1aabb 9正常 7聋哑