8數(shù)量性狀遺傳

1、第一節(jié) 數(shù)量性狀的遺傳質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀質(zhì)量性狀（qualitative character）：相對性狀間的差異明顯，表現(xiàn)為不連續(xù)變異的性狀。數(shù)量性狀（quantitative character）：相對性狀間的差異不明顯，表現(xiàn)為連續(xù)變異的性狀。,第七章 數(shù)量性狀的遺傳,1.數(shù)量性狀的變異表現(xiàn)為連續(xù)性，雜交后代難以明確分組。2.數(shù)量性狀一般容易受環(huán)境條件的影響而發(fā)生變異，這種變異是不遺傳的。,一、數(shù)量性狀遺傳的特征,二、數(shù)量

2、性狀的多基因假說,1909年，Nilsson-Ehle提出，主要內(nèi)容：1.數(shù)量性狀是由多基因控制的；2.每對基因?qū)Ρ硇偷淖饔檬俏⑿У?，且作用相等并呈累加作用?.微效基因之間缺乏顯隱性關(guān)系；4.微效基因易受環(huán)境條件影響；5.多基因的遺傳符合孟德爾定律。,小麥： 紅色子粒品種×白粒子粒品種 ↓ F1 ↓

3、 F2： 紅色子粒 白色子粒 15 ∶ 1 63 ∶ 1,,子粒顏色受兩對重疊基因決定,,子粒顏色受三對重疊基因決定,1.數(shù)量性狀表現(xiàn)連續(xù)分布，質(zhì)量性狀表現(xiàn)不連續(xù)分布。2.控制數(shù)量性狀或質(zhì)量性狀的基因數(shù)目不同?？刂瀑|(zhì)量性狀的是單對基因，控制數(shù)量性狀的是多對基因。3.數(shù)量性狀或質(zhì)量性狀的區(qū)分不是絕對的。① 區(qū)分性狀的方法不同② 用于雜交的親

4、本間相差基因?qū)?shù)的不同③ 觀察層次的不同,三、數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的關(guān)系,四、數(shù)量性狀與選擇Johannsen的菜豆純系選擇實(shí)驗(yàn)表明：純系內(nèi)選擇無效,第二節(jié) 數(shù)量性狀遺傳分析的統(tǒng)計學(xué)方法,一、平均數(shù)(mean) 某一性狀全部觀察數(shù)的平均。,二、方差(variance) 反映個體測量值與平均值的偏差程度，用來測量變異的程度。,也用V來表示： V＝S2當(dāng)平均數(shù)是由理論假定時，分母用n。,三、標(biāo)準(zhǔn)誤

5、 方差開方，使變異范圍的單位和個體量度范圍相同。,標(biāo)準(zhǔn)誤（standard error）標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation, SD）,第三節(jié) 遺傳力的估算及應(yīng)用,遺傳力：指親代傳遞其遺傳特性的能力，用遺傳率表示，指遺傳變異占總變異的百分?jǐn)?shù)。 遺傳力＝0，表示變異完全由環(huán)境引起。 遺傳力＝1，表示變異完全由遺傳因素決定。廣義遺傳力：遺傳變異占表型總變異的百分?jǐn)?shù)。狹義遺傳力：遺傳變異中基因加性作用的變異占表型

6、總變量的百分?jǐn)?shù)。,廣義遺傳力：遺傳方差占總方差(表型方差) 的百分比。,一、廣義遺傳力的計算,表型值(P)=基因型值(G)+環(huán)境作用值(E)VP ＝ VG ＋ VE對P1、P2和F1來說，遺傳方差 VG ＝ 0 → VP ＝ VEVP1 ＝ VEVP2 ＝ VEVF1 ＝ VE,,,VE ＝ 1/2( VP1 ＋ VP2 )或VE ＝ 1/3 ( VP1 ＋ VP2 ＋ VF1 ),VF2 ＝ VG+ VE VG ＝

7、VF2 - VE ＝ VF2 - VF1 ＝ VF2 - 1/2( VP1 ＋ VP2 ),狹義遺傳力：指遺傳方差中可固定遺傳的加性方差占總方差(表型方差) 的百分比。表型方差＝遺傳方差＋環(huán)境方差 加性方差(能固定的可遺傳部分) 遺傳方差 顯性方差(不能固定的可遺傳部分)表型方差＝加性方差＋顯性方

8、差＋環(huán)境方差VP ＝ VA ＋ VD ＋ VE,二、狹義遺傳力的計算,,1.一對基因的遺傳模式,以A，a為例，可構(gòu)成三種基因型：AA，Aa，aa設(shè)它們的效應(yīng)值分別為 AA：a；Aa：d；aa：- a,o: 兩親本的中間值(平均值)d: Aa離開兩親中點(diǎn)的顯性偏差。d=0，無顯性d=a(或-a)，顯性完全0<d<a (或-a<d<0) ，部分顯性,,例：兩個純合玉米親本，一個為長果穗(AA)，平均長度為

9、20cm，一個為短果穗(aa)，平均長度為10cm，雜種一代(Aa)果穗的平均長度為17cm。求：兩親本的中間值和三種基因型的效應(yīng)值。 效應(yīng)值＝基因型值－中間值,2.各世代基因型平均效應(yīng)值的估算,F1代平均效應(yīng)值：dF2代平均效應(yīng)值：1/2dF1與AA的回交子代B1的平均效應(yīng)值：1/2(a+d)F1與aa的回交子代B2的平均效應(yīng)值：1/2(d-a),F2的遺傳方差 VG(F2)=1/2a2 + 1/4d2多

10、對基因遺傳，基因不連鎖，也無非等位基因間的相互作用，那么F2的遺傳方差為 VG(F2)= 1/2(a12 + a22 + a32 +…+ an2) + 1/4 (d12 + d22 + d32 +…+ dn2) = 1/2Σa2 + 1/4Σd2 設(shè)Σa2 = A ， Σd2 = D 則VG(F2)= 1/2 A + 1/4 D F2的表型方差 VP(F2)= 1/

11、2 A + 1/4 D + VE ----------------①,3.各世代方差組成部分的分析,回交世代方差的估算,B1的遺傳方差VG(B1)= 1/4(a-d)2B2的遺傳方差VG(B2)= 1/4(a+d)2VG(B1+B2) = 1/4(a-d)2 +1/4(a+d)2 = 1/2 a2 + 1/2 d2 = 1/2 A+ 1/2

12、D二者的表型方差之和為 VP(B1+B2) = 1/2 A+ 1/2 D + 2 VE ----------②,由公式①得,①×2－②得,1/2 A= 2VP(F2) - VP(B1+B2),,三、遺傳力的應(yīng)用,指導(dǎo)育種：遺傳力高說明這一性狀受遺傳因素影響大，人工選擇的效率較高；反之，人工選擇效率低。用于人類數(shù)量性狀分析,一、近親繁殖及其遺傳效應(yīng)1、概念近親繁殖：也稱近親交配，或簡稱近交，是指血統(tǒng)或親緣關(guān)

13、系相近的兩個個體間的交配。根據(jù)親緣遠(yuǎn)近的程度一般可分為： 全同胞、半同胞和表兄妹之間的交配 回交、自交,第四節(jié) 近親繁殖和雜種優(yōu)勢,2.近交遺傳效應(yīng)的表示方法近交系數(shù)(F)：一個個體從它的某一祖先那里得到一對純合的、等同的，即在遺傳上是完全等同的基因的概率。近交系數(shù)的計算,3.近親繁殖的遺傳效應(yīng)(1)自交的遺傳效應(yīng)①雜合體通過自交可以導(dǎo)致后代基因的分離，將使后代群體中的遺傳組成迅速趨于純合化。②雜合體通過自

14、交能夠?qū)е碌任患兒?，使隱性性狀得以表現(xiàn)出來。③通過自交能夠?qū)е逻z傳性狀的穩(wěn)定，使同一群體內(nèi)出現(xiàn)多個不同組合的純合基因型，對于品種的保純和物種的相對穩(wěn)定具有重要意義。,,一對雜合基因（Aa）連續(xù)自交的后代基因型比例的變化世代 自交 基因型的比數(shù) 雜合體（Aa） 純合體（AA+aa） 代數(shù) 比數(shù)

15、% 比數(shù) %F1 0 Aa 100 0F2 1 1AA 2Aa 1aa 2/4 1/21=50 2/4 1-1/21=50F3 2 4AA

16、2AA 4Aa 2aa 4aa 4/16 1/22=25 12/16 1-1/22=75 Fn+1 n 1/2n 0 1-1/2n

17、 100,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,假設(shè)各對基因是獨(dú)立遺傳的，并且各種基因型后代的繁殖能力相同，純合子在自交后代所占的百分比為 n為分離世代（第一分離世代是F2） r是雜合子中等位基因的對數(shù),,(2) 回交的遺傳效應(yīng)回交：雜交

18、后代與兩個親本之一再次交配。 其中第一次回交的后代稱為回交一代BC1 回交一代再回交，稱為回交二代BC2 回交n-1代再回交，稱為回交n代BCn 輪回親本：被用來與F1連續(xù)回交的親本。非輪回親本：未被用來連續(xù)回交的親本。,(2)回交的遺傳效應(yīng)①基因代換：多次連續(xù)回交后，回交后代的基因型將基本上回復(fù)為輪回親本的基因型。②定向純合：回交后代基因的純合是定向的，即趨向于

19、回交親本。,,,二、雜種優(yōu)勢的概念及表現(xiàn)1.雜種優(yōu)勢：是指兩個遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的雜種第一代，在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)上比其雙親優(yōu)越的現(xiàn)象。 2.F2的衰退表現(xiàn)：由于F2出現(xiàn)性狀的分離和重組，與F1相比，生長勢、生產(chǎn)力、抗逆性和產(chǎn)量等方面都顯著地表現(xiàn)下降，即出現(xiàn)所謂的衰退現(xiàn)象。,1.顯性假說①提出：最早是1910年由Bruce（布魯斯）等人提出，后經(jīng)補(bǔ)充和修改完善。 ②主要觀點(diǎn)：認(rèn)為雜種優(yōu)勢是由于

20、雙親的顯性基因全部集中在雜種中引起的，由于一個親本的顯性有利基因有可能掩蓋住另一親本的不利基因，使雜種表現(xiàn)出超出雙親的生長優(yōu)勢。③缺點(diǎn)：只考慮到等位基因的顯性作用，沒有指出非等位基因的相互作用，更沒有考慮到雜種優(yōu)勢的性狀大多是數(shù)量性狀，是受多基因控制的，基因效應(yīng)是累加的。,三、雜種優(yōu)勢的遺傳理論,2.超顯性假說①提出：1908年Shull和East分別提出。②主要觀點(diǎn)：雜種優(yōu)勢來源于雙親基因型的異質(zhì)結(jié)合所引起的基因間的互作，認(rèn)為等