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基因间的相互作用

(2014-02-28 10:17:20)
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365

1、  等位基因之间的相互作用

1.1 完全显性:具有相对性状的纯合体杂交,F1杂合体全部表现为显性。

1.2不完全显性:F1的性状表现介于双亲性状中间的遗传现象。

1.3共显性:F1同时表现双亲性状的遗传现象。如AB血型,MN血型。

1.4镶嵌显性:双亲性状在F1的同一个体不同的部位表现出来,这种双亲的性状不一定有显隐性之分。

嵌镶显性是我国遗传学家谈家桢教授所发现的。在异色瓢虫中,鞘翅有很多色斑变异,表现在不同的黑色斑纹上:黑线型的前缘呈黑色,均色型的后缘呈黑色。如果将这两种类型的纯合体交配,子一代的杂种的鞘翅出现了新的色斑,亲代的两种黑斑都在子一代表现出来。子一代相互交配,在子二代中 1/4是黑缘型、1/4是均色型、其余一半的色斑和子一代相同,即后代出现1:2:1的表现型之比。嵌镶遗传现象表明,显性不一定有隐性和它相对存在,一对性状,可以都是显性,而在生物体不同部位表现出来。

1.5超显性:杂合子比纯合子的适应度高,称为超显性。即在有A与a两个等位基因的情况下,基因型为Aa的个体比AA和aa的适应度都高。此外,超显性可能是杂种优势的一个原因,但杂种优势却不一定是超显性。

    超显性假说是对产生杂种优势的遗传机制解释的比较成熟的一种假说。超显性假说认为杂合状态增加了基因间的相互作用,杂合性本身就是杂种优势产生的根本原因。超显性假说由美国学者沙尔(G.H.Shull)和伊斯特(E.M.East)分别提出,该假说认为等位基因的杂合状态优于任何一种纯合状态,这是由于不同的等位基因都能发挥作用。如a1和a2为两个不同的等位基因,杂合态a1a2的表型效应比纯合体a1a1和a2a2都好。还认为杂合态的基因座越多,杂种优势就越大。例如有两个在许多基因座上处于纯合态的自交系进行杂交,其子一代的生活力或生产性能均比两个亲本都显得优越。超显性假说所说的杂种优势的生化基础至少有两种可能情况:第一,两个等位基因各自编码一种蛋白质,这两种蛋白质的相互作用的结果,比各自独立存在更有利于个体的生存。如上述的a1控制活性物质A1的合成,a2控制活性物质A2的合成,假定A1、A2均有利于个体生活,这样纯合体a1a1只能合成A1,而a2a2只能合成A2,杂合体a1a2则可合成A1和A2,该两种物质的相互作用使杂合体生活力更强。例如人类镰形血红蛋白杂合体(HbAHbS)的红细胞中同时存在成人血红蛋白(HbA)和镰形细胞血红蛋白(HbS)两种血红蛋白,该杂合体既不是贫血症患者,又不易感染疟原虫,因而在疟疾流行区更有利于生存。第二,两个杂合等位基因所编码的多肽结合成为活力高于相同亚基所形成的蛋白质。等位基因的这一相互作用形式,至少曾经在粗糙链孢霉的谷氨酸脱氢酶基因中发现。超显性假说强调基因的杂合性和相互作用,而排斥了显性基因在杂种优势中的作用,这与杂种优势利用的实践结果不完全吻合,有时还发现杂合体的表现并不比纯合体好。可见超显性说也还没有对杂种优势的遗传机制作出比较满意的解释,还有待于进一步修改和完善,或与其他假说配合,以期对杂种优势的遗传机制作出更为满意的解释。

1.6条件显性:等位基因之间的显性关系因环境因素的影响而改变。

 

2、非等位基因间的作用

2.1互补作用:不同对的两个基因相互作用,出现了新的性状。

例如鸡冠形状的遗传

            玫瑰冠    ×   豌豆冠

                RRpp    ↓    rrPP

           F1          胡桃冠

                        RrPr

                         

           F2   胡桃冠  玫瑰冠   豌豆冠   单冠

               9R-P- ︰ 3R-pp ︰ 3rrP- ︰ lrrpp

其遗传特点是:①子代F1的性状不像任何一个亲本,而是一种新的类型。 ②F1自交得到的F2中,有四种类型,其比例为9︰3︰3︰1,子二代出现两种新的类型。(两个新性状之比为9︰1)

再例如香豌豆花色的遗传

           白花   ×    白花

              CCrr   ↓    ccRR

        F1       红花CcRr

                       

        F2   红花    白花    白花    白花

            9C-R- ︰ 3C-rr ︰ 3ccR- ︰1ccrr

  其遗传特点是:①子代F1的性状不像任何一个亲本,而是一种新类型。②子二代有两种表型、其比例为9︰7(即新性状与亲本性状比为9︰7)。

2.2重叠作用:由两对基因控制一个单位性状,只要有显性基因存在表现为一种性状,当两对基因为隐性纯合时表现另一新性状,这种互作方式称重叠作用。这些具有相同效应的非等位基因称为重叠基因。 下面以荠菜果形遗传为例。

          三角形   ×    卵形

               AABB  ↓    aabb

     F1       三角形AaBb

                         

     F2   三角形    三角形    三角形   卵形

          9A-B- ︰ 3A-bb ︰ 3aaB- ︰1aabb

其遗传特点是:F1只有一种表现型,F2出现性状分离,性状分离比为15:1.

2.3修饰作用:有些基因可影响其他基因的表型效应,这些基因称修饰基因。据其作用,有加强其他基因的表型效应的称为强化基因;有减弱其他基因的表型效应的称为限制基因;有完全抑制其他基因的表型效应的称为抑制基因。下面以抑制基因为例——家蚕茧色遗传。

             显性白茧   ×   黄茧

                   IIyy     ↓   iiYY

        F1             白茧IiYy

                             

        F2       白茧    白茧    黄茧    白茧

                 9I-Y- ︰ 3I-yy ︰ 3iiY- ︰ 1iiyy

其遗传特点是:子一代表现为一个亲本的性状,子二代出现两种表型,其比例为13︰3。

2.4累加作用:两种显性基因单独存在时,能表现相同的性状。当同时存在时,产生一种新性状。下面以南瓜的果形遗传为例。

   扁盘形   ×    长圆形

               AABB  ↓    aabb

F1            扁盘形AaBb

                         

F2   扁盘形    圆球形    圆球形   长圆形

      9A-B- ︰ 3A-bb ︰ 3aaB- ︰1aabb

其遗传特点是:F1的双杂合子自交,F2会出现新性状,性状分离比为9:6:1.

2.5上位效应:某对等位基因的表现,受到另一对非等位基因的影响,随着后者的不同而不同,这种现象称上位效应。

2.5.1隐性上位(家兔的毛色遗传)

      灰色      ×      白色

         CCGG      ↓      ccgg

        F1       灰色CcGg

                       

        F2  灰色    黑色    白色    白色

           9C-G- ︰3C-gg ︰3ccG-   1ccgg

其遗传特点是:一对等位基因(Cc)中隐性基因(c)可掩盖另一对非等位基因的显性(G)和隐性基因(g)的表现。F2有三种表型,其分离比为:9: 3: 4。

2.5.2显性上位(燕麦外颖颜色的遗传)

         黑颖                   黄颖

            Bbyy         ×        bbYY

                            

F1                  黑颖BbYy

                           

        F2     黑颖   黑颖   黄颖   白颖

            9B-Y-  3B-yy︰3bbY-︰1bbyy

其遗传特点是:一对等位基因(Bb)中的显性基因(B)可掩盖另一对非等位基因中的显性基因(Y)和隐性基因(y)的表现。F2出现三种表型,其比值为12︰ 3︰1。

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