环境与基因作用的关系

第一节、环境的影响和基因的表型效应 第二节、致死基因 第三节、复等位现象 第四节、非等位基因间的相互作用
第一节 环境的影响和基因的表型效应
各种性状的特点也必须在一定的环境条 件下才能实现;
环境条件不同也可以使性状发生差异, 正 像基因型造成的差异一样
一、环境与基因作用的关系
例1．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。
Y
y
是不是水稻中单是Wx或wx就可以决定硬稻或糯稻的 性质????….
其实跟个体的很多基因都有关系,只不过在Wx和wx这 对基因有差异时,才显示出有关的性状差异来.
Genotype-Phenotype Relationship
Environment
Rase
Rase gene
二、性状的多基因决定
例:玉米
例：豌豆花色基因C/c实际上是与植株色素形 成一系列生长反应相关，同时还控制种皮颜色 (C-灰色种皮，c-淡色种皮)、叶腋色斑(C-有黑 斑，c-无黑斑)。
三、基因的多效性(pleiotropism)
例 有一种翻毛鸡，羽毛是反卷的，翻毛鸡与正常鸡 交配，F1代是轻度翻毛，子二代是1/4翻毛，2/4轻 度翻毛，1/4正常，由此可以初步看出，翻毛鸡与正 常鸡是由一对基因的差别造成的，且翻毛对非翻毛 是不完全显性；另外，F1与正常的非翻毛鸡回交， 子代得1/2轻度翻毛，1/2正常，这更支持一对基因 的解释。但翻毛鸡与正常鸡在许多性状上存在差别 ，如下表所示。
条件：太阳
条件：无太阳
表型：红色
表型：绿色
结论：红色显性，绿色隐性
结论：绿色显性，红色隐性
这个例子说明环境的变化可引起表型的变化， 甚至可使基因的显隐性关系也发生变化。
一、环境与基因作用的关系
例3 金鱼草 红花 ╳ 象牙色花 红花 ╳ 象牙色花
（低温、强光） （高温、遮光）
F1 红花
象牙色花
性状的表现既与基因型有关，还与环境有关。 一个基因能否造成表型的差异，既决定于这 个基因的等位和非等位基因，也决定于环境
一、环境与基因作用的关系
例如果蝇在不同的温度下复眼发育大小不同。在这 一物种中我们可以用各种不同复眼数基因型来测果 蝇的反应规范。如有三个基因型：野生型，中棒眼 和小棒眼，在不同的温度下发育，然后来计算单眼 的数目，绘成曲线，曲线就显示出三种反应规范。 野生型果蝇在15-30℃环境中，复眼是从1000逐步 减少到700。中棒眼随着温度的升高，复眼反而增加， 小棒眼在同样的环境下，复眼减少，虽然减少的数 目比野生型小，但幅度减少得比野生型大。
◎A1和a1：决定花青素的有无 ◎A2和a2：决定花青素的有无 ◎C和c：决定糊粉层颜色的有无 ◎R和r：决定糊粉层和植株颜色的有无 ◎A1- A2-C-R-prpr 胚乳红色 ◎A1- A2-C-R-Pr- 胚乳紫色 ◎A1- a2 a2 C-rrPrPr 胚乳无色
• (1)一个性状的发育受多种因素的影 响
一、环境与基因作用的关系
基因型不是决定某一性状的必然实现,而是决定着一 系列发育可能性
基因型+环境=表现型 但环境条件的作用与基因的作用有本质区别，几乎
任何环境条件都可以在一定范围内任意变动，但个 体的基因型却在亲代配子受精时就决定了。所以说 生物体的基因型是发育的内因，而环境是外因。
生产常识：有了好的品种，还必须有合适的生活 条件。
一、环境与基因作用的关系
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。
Байду номын сангаас
一、环境与基因作用的关系
例2. 有一种太阳红玉米，植物体见光部分 表现为红色，不见光部分表现不出红色而呈 绿色(表)。
• (2)当其他基因都相同的情况下,两个 个体间某一性状 的差异由一对基因 的差异决定
三、基因的多效性(pleiotropism)
一因多效： 一个基因影响、控制多个性状发育的现象。
生化基础：一个基因改变直接影响以该基因为 主的生化过程，同时也影响与之有联系的其它 生化过程，从而影响其它性状表现。
一、环境与基因作用的关系
• 果蝇中控制复眼的三 种不同基因型对不同 温度的反应规范
二、性状的多基因决定
遗传学家往往根据影响的性状来命名遗传因子
例如: (1) 控制水稻非糯性胚乳和糯性胚乳中淀粉性质 的基因称为粳稻基因或糯稻基因
Wx (非糯性胚乳) wx (糯性胚乳) (2) 把影响豌豆子叶黄色或绿色的基因称为黄豌 豆基因或绿豌豆基因
一、环境与基因作用的关系
例4 如：水毛茛：水下叶片呈丝状，水面呈掌状 例5 喜马拉雅兔的毛色是受基因控制的在25℃左
右时体温较低的部分，四肢和头部的尖端，尾巴 和耳部的毛都是黑色的，其余部分全是白色。但 在30℃以上的环境里长出的毛全是白色。如果 把它躯干除去一部分毛再放到25℃以下的温度 下，这部分新长出的毛是黑色的.
因此也澄清一个概念:不能说哪些性状是遗传(或变 异),哪些性状是不遗传的(或不变异)
一、环境与基因作用的关系
究竟其中哪一种可能性得到实现,要看环境而定, 因此,基因型决定着个体的”反应规范”
反应规范（reaction norm）：同一种基因型在 不同的环境条件下产生的表型变化范围 (基因型 对环境反应的幅度，即在一定的环境条件下，特 定的基因型所产生的表型的变动范围),或者是说 基因型决定个体对这种或那种环境条件的反应。
第四章 基因的作用及其与环境的关系
Chape 4 Representation of Gene & It’s Relationship to Environment
基因和表型效应之间的关系远远不是”一对一” 的,某一基因的存在,不一定总有某一表型效 应的出现;
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, (1) 环境条件的影响可以改变基因的表型效应; (2) 基因与基因间的 相互作用也是多样的.