数量性状的遗传课件

1、河套大学农牧与生化工程学院 学高为师 身正为范家 畜 遗 传 育 种河套大学农牧与生化工程学院 学高为师 身正为范家 畜 遗 复习提问1.基因?2.等位基因?复习提问1.基因?鄂尔多斯生态环境职业学院提问1.动物性状的组成?2.数量性状?鄂尔多斯生态环境职业学院提问1.动物性状的组成?数量性状的遗传?数量性状的遗传?第四章 数量性状的遗传第一节 数量性状的遗传基础第二节 数量性状的遗传力第三节 数量性状的重复率第四节 数量性状的遗传相关第四章 数量性状的遗传第一节 数量性状的遗传基础复习提问1.什么是基因突变、染色体畸变?2.你认为生物的性状应该分为哪些类型?说明理由?复习提问1.什么是基因突

2、变、染色体畸变?生物的性状基本上可分为两大类：质量性状：在类型间有明显的界限，变异呈不连续性，一般用语言来描述的性状。数量性状：个体间性状表现的差异只能用数量来区别，变异是连续的。阈性状：表现型呈非连续变异，与质量性状类似，但不是由单基因决定，性状具有一个潜在的连续型变量分布，遗传基础是多基因控制的，与数量性状类似。生物的性状基本上可分为两大类：阈性状：表现型呈非连续变异，与质量性状数量性状阈性状遗传基础由单个或少数几个基因决定，不受或受环境影响较小由多基因控制受遗传和环境的共同影响同数量性状表型分布分类连续分布不连续分布举例毛色、血型体重、产奶量抗病性白毛、黑毛、红毛健康、死亡100kg、1

3、01kg、102kg.质量性状数量性状阈性状遗传由单个或少数几个基因决定，不受或毛色角型血型血液蛋白型遗传缺陷等等畜禽主要质量性状质量性状：是指在个体间没有明显的量的区别而表现为质的中断，呈现或有或无、或正或负的关系。如白毛或红毛，有角或无角，阳性或阴性等。质量性状一般由效应较大的为数不多的基因控制，一个基因的差别可导致性状的明显差异毛色畜禽主要质量性状质量性状：是指在个体间没有明显的量的区别畜禽的数量性状畜禽的绝大部分有重要经济意义的生产性状都属于数量性状:瘦肉率、产奶量、产蛋量、产仔数等数量性状与质量性状遗传规律的区别：1、数量性状受多个基因位点上的基因影响，但每个基因的效应微小2、数量性

4、状的表达除受遗传因素影响外，很大程度上还受环境因素的影响畜禽的数量性状数量性状与质量性状遗传规律的区别：猪：产肉性状、繁殖性状等鸡：产蛋性状、产肉性状等羊：产毛性状、产肉性状等牛： 产奶性状、产肉性状等猪：产肉性状、繁殖性状等 世界著名动物遗传育种学家Chris Haley估计(1990) 如果母猪的每胎产仔数能够提高1头英国养猪业每年可净获7亿英镑的纯利整个欧共体则每年可获约20亿英镑的纯利重要经济性状举例 世界著名动物遗传育种学家Chris Haley估计(199常见的阈性状：抗病力性状等畜禽对许多疾病的易感性是受数量基因控制的，但其表型只有健康和发病两种类型，因此也将阈性状称为“或有或无

5、”性状阈值病 代谢病、非代谢病以及由于应激引起的疾病。如产后轻瘫、产乳热等 传染性疾病。如奶牛乳房炎、仔猪腹泻、禽流感等 涉及到一般抗病力的疾病。如免疫球蛋白水平、特异性抗体等常见的阈性状：抗病力性状等阈值病 代谢病、非代谢病以及由于应第一节 数量性状的遗传基础一、数量性状的一般特征二、数量性状的遗传基础 第一节 数量性状的遗传基础一、数量性状的一般特征(一)区分性状的依据:性状是描述性的，还是可以度量的；性状是呈间断性分布，还是连续性分布；性状的表现是否容易受到环境的影响；控制性状的遗传基础是单基因还是多基因。一、数量性状的一般特征(二)数量性状的特点：数量性状是可以度量的；数量性状呈连续性

6、变异；属于中间类型的个体数较多，而趋向两级的个体数越来越少，呈钟形。正态分布。(二)数量性状的特点：数量性状是可以度量的；(二)数量性状的特点：数量性状的表现容易受到环境的影响；营养、温度、管理方式的改变对动物的生产性能影响很大。控制数量性状的遗传基础是多基因系统。数量性状是由许多对基因控制的，每个基因的作用是微小的。(二)数量性状的特点：(三) 学习数量性状的方法统计学思想贯穿数量性状遗传的全部内容；确定性与不确定性的矛盾时时体现；研究对象在个体与群体间的相互转换；遗传与变异的矛盾。(三) 学习数量性状的方法统计学思想贯穿数量性状遗传的全 数量性状的遗传基础 数量性状的遗传基础多基因表型：身

7、高多基因表型：身高极高个体AABB极矮个体aabb中等身高AaBb中等身高AaBbABAbaBabABAbaBabaaBBAaBbAaBBAABbAABBAabbaaBbaabbAABbAabbaaBbAaBbAaBBAaBbAAbbAaBb极高个体极矮个体中等身高中等身高ABAbaBabABAb 0 1 2 3 4 5 大写字母数 654321变 员 数 在一个随机杂交的群体中，变异范围很广泛，但是，大多数个体接近中间类型，极端变异的个体很少。 0 1 2 3两个极端变异(纯种)的个体杂交两个中间类型的子1代个体之间杂交子1代随机杂交的群体2015156611 0 1 2 3 4 5 6高矮

8、1、多基因遗传的特点两个极端变异(纯种)的个体杂交两个中间类型的子1代个体之间杂例如小麦子粒颜色的遗传动态 P 红R1R1R2R2 白r1r1r2r2 F1 R1r1R2r2 红 F2 1 4 6 4 1 4R 3R 2R 1R 0R 深红 中深红 中红 淡红 白色 例如小麦子粒颜色的遗传动态 P 红R1R1R2R2R3R3 白r1r1r2r2r3r3 F1 R1r1R2r2R3r3 红 F2 1 6 15 20 15 6 1 6R 5R 4R 3R 2R 1R 0R 最深红 深红 次深红 中红 中淡红 淡红 白色 P 红R1R1R2R2R3R3 白多基因假说的要点(1)数量性状是由许多对基因

9、所控制的。(2)每个基因的作用是很微小的；基因的作用大致是相等的，且可以累加、呈现剂量效应，等位基因间通常无显隐关系； 瑞典遗传学家尼尔迩埃尔通过对小麦籽粒颜色的遗传研究，提出了数量性状遗传的多基因假说。多基因假说的要点(1)数量性状是由许多对基因所控制的。 多基因假说的要点(3)控制数量性状的等位基因之间一般没有明显的显隐性关系。控制数量性状的基因符号，用小写字母表示减效，大写字母表示增效。(4)微效多基因与主效基因一样存在于染色体上，世代相传中服从孟德尔定律，即分离规律和自由组合规律，以及连锁交换规律 。(5)多基因通常有多效性，他一方面对某一数量性状起微效基因的作用，另一方面在其他性状上

10、可以作为修饰基因而起作用。多基因假说的要点(3)控制数量性状的等位基因之间一般没有明显 主基因：控制某个性状表现的效应较大的少数基因；微效基因：数目较多，但每个基因对表现型的影响较小；修饰基因：基因作用微小，但能增强或削弱主基因对基因型的作用。 如小家鼠有一种引起白斑的显性基因，白斑的大小则由一组修饰基因所控制。 主基因：控制某个性状表现的效应较大的少数基因；2.基因的非加性效应 基因的非加性效应包括显性效应和上位效应。 显性效应：由等位基因间相互作用产生的效应。上位效应或互作效应： 由非等位基因之间相互作用产生的效应。2.基因的非加性效应 基因的非加性效应包括显性效应和上位效应例1:有两对基

11、因，A1、A2的效应各为20cm，a1、a2的效应名为10cm，基因型A1A1a2a2按加性效应计算其总效应为60cm。而在杂合状态下，即A1a1A2a2同样为两个A和两个a，其总效应可能是75cm 例2:上例中A1A1A2A2按加性效应应是80cm，但实际总效应可能是90cm 例1:有两对基因，A1、A2的效应各为20cm，a1、a2的有限的基因如何控制众多的数量性状1、基因仅仅 是性状表现 的遗传基础，它与性状的关系并非是一一对应的关系，基因作用往往是多效的，而控制一个性状的基因数目也很多，基因与性状的关系是“多因一效”或“一因多效”的。2、基因的作用除了加性效应外还有非加性效应。3、数量

12、性状的表现不仅仅取决于基因型实际上还受到环境效应的影响。有限的基因如何控制众多的数量性状数量性状基因座（QTL)主基因：指能对数量性状或（阈性状）的表型值产生巨大效应的单个基因或位点。是指在染色体上占据一定区域的影响某一数量性状（或阈性状）的基因位点或一组基因的集合（基因簇）。它可能是一个基因，也可能是由两个或两个以上的基因组成的基因簇。数量性状基因座（QTL)5-2 遗传力的估算和应用：5-2 遗传力的估算和应用：一、遗传力的概念 遗传率或遗传力：指亲代将某一性状遗传给子代的能力。它是性状遗传能力的指标，以%表示。 遗传力是度量性状的遗传变异占表现型变异相对比率的重要遗传参数是指性状从上一代

13、传递到下一代的能力。一、遗传力的概念 生物体的性状表现，既受环境条件的影响，又受基因型的控制，通常把某一性状的表现型测定值称为表现型值（P），由基因型决定的那一部分称为基因型值（G），环境条件影响的部分，可认为是表现型与基因型值之差，称为环境差值（E）。即任何性状的表型值，可用公式表示：PG+E 若用变量V（方差：表示变异的程度）来表示，则表型方差VP=VG+VE，即表型方差等于遗传型方差与环境方差之和。 生物体的性状表现，既受环境条件（一）广义遗传率广义遗传率是指基因型方差占表现型总方差的比率，它反映了一个性状受遗传效应影响有多大，受环境效应影响多大。其公式为：（一）广义遗传率（二）狭义遗传

14、力狭义遗传率是指基因加性方差占总表型方差的比率。基因型方差可进一步分解成三个组成部分 ，VG=VAVDVIVA：基因加性方差，是指由基因累加效应引起的遗传变异，是能稳定遗传的方差组分。VD：显性方差，是由等位基因互作效应引起的遗传变异，是产生杂种优势的主要方差组分。VI：上位性方差，是由非等位基因互作效应引起的遗传变异，被认为是能部分遗传的方差组分。VA：基因加性方差，是指由基因累加效应引起的遗传变异，是能稳定遗传的方差组分。VD：显性方差，是由等位基因互作效应引起的遗传变异，是产生杂种优势的主要方差组分。VI：上位性方差，是由非等位基因互作效应引起的遗传变异，被认为是能部分遗传的方差组分。V

15、PVAVDVIVE（二）狭义遗传力狭义遗传率是指基因加性方差占总表型方差的比率 遗传力的划分根据遗传力值的大小，可将其大致划分为三等，0.5以上者为高遗传力；0.2以下者为低遗传力。大于0.2小于0.5的为中等遗传力。 遗传力的划分根据遗传力值在理解遗传力时要注意以下几个问题： (1)遗传力是针对某个群体的特定性状而言。(2)遗传力是表型方差和育种值方差之比，不是性状的绝对值之比。在理解遗传力时要注意以下在理解遗传力时要注意以下几个问题：(3)性状不同遗传力高低不同，有的性状遗传力高，有的性状遗传力低，遗传力高低并不表示畜群品质的好坏。例如，某纯种黑白花奶牛群，产奶量这一性状的遗传力为0.3，

16、这就表示该群体中各头牛的产奶量的差异有30是由各头牛育种值造成的，而70是由剩余值造成的，它并不表明该牛群品质的好坏。 在理解遗传力时要注意以下几个问题：(3)性状不同遗传力高（三）遗传力的变化规律1与自然适应性关系密切的性状（如产量性状、存活率等）的遗传力较低，与自然适应性关系不大的性状（株高、叶型等），遗传力较高。2对环境敏感的性状、变异系数高的性状，遗传力较低；不易受环境影响的性状、变异系数低的性状遗传力较高。3性状差距大的两亲本间杂交后代一般表现高的遗传力。（三）遗传力的变化规律1与自然适应性关系密切的性状（如产量三、遗传力的应用1、估计种畜的育种值育种值是表型值中能遗传给后代的部分。

17、利用种畜的遗传力来估计育种值，再根据育种值来选种较准确有效。三、遗传力的应用1、估计种畜的育种值 2.预测选择效果在选留种畜时，人们总是选择表型值高的个体留种(如日增重、产蛋量、产奶量等)，因此，选留种畜的性状表型值的平均值和全群的平均值就有一个差值，但应注意的是这部分不能全部地遗传给后代。例如，某奶牛群305天产奶量平均值为5000kg，选留种群的平均值为6000kg，并不是差值1000kg都能完全遗传给后代，而是要乘一个系数，这个系数就是遗传力，所得数值就是后代在该产奶性状上可提高的部分。假定上面奶牛群产奶量性状的遗传力h20.25，可提高的部分为1000X0.25250kg，这样，就可以

18、通过计算预期下一代奶牛305天产奶量平均值为5000+2505250kg。 2.预测选择效果在选留种畜时，人们总是选择表 三、遗传力的应用3. 确定繁育方法：遗传力高：性状的表型与基因型相关程度大，通过对亲代的选择可以在子代得到较大的反应，选择效果好。适宜采用纯繁来提高。遗传力低的性状一般说来杂种优势比较明显，可通过经济杂交利用杂种优势。 三、遗传力的应用3. 确定选择方法遗传力中等以上的性状可以采用个体表型选择。遗传力低 的性状宜采用均数选择的方法。根据性状遗传力的大小，容易从表现型鉴别不同的基因型较快地选育出优良的新的类型。狭义遗传力较高的性状，在杂种早期世代进行选择收效比较明显：而狭义遗

19、传率较低的性状，则在杂种后期世代进行选择。3. 确定选择方法性状遗传力性状遗传力身材0.81理科天赋0.34坐高0.76文史天赋0.12体重0.68数学天赋0.45口才0.68拼写能力0.53IQ0.80精神分裂症0.80唇裂0.76冠状动脉病0.65糖尿病0.75高血压0.62表 人类一些性状的遗传力性状遗传力性状遗传力身材0.81理科天赋0.34坐高0.76第三节数量性状的重复率第三节数量性状的重复率 一、重复力的概念 一个个体的同一个数量性状，常常可以在一生中不同时间多次度量，即重复度量，而且每次的数量值不完全相同，如牛的泌乳量、母猪的产仔数、绵羊的剪毛量等性状。重复度量通常有两种情况：

20、一种是时间上的重复度量，譬如成年泌乳奶牛每年可以测得一个305天的泌乳量，成年母猪每胎可以记录一个产仔数；另一种是空间上的重复度量，如绵羊的剪毛量可以从绵羊身体的两侧对称部位同时获得两个测量数据。 一、重复力的概念一般说来，度量的次数越多，依据越充分，结果就越可靠，评定动物的优劣就越准确。但有两个问题值得注意：一是度量次数越多所需时间越长；二是有些性状度量到一定程度，再增加度量次数并不一定增加度量值的准确性。究竟度量多少次为宜，需要有一个标准来衡量某个性状各次度量间的相关程度。这个标准就是同一个体同一性状多次度量间的组内相关系数，即重复力。 一般说来，度量的次数越多，依据越充分，结果就越可靠，

21、评定动物第三节数量性状的重复率一般环境（永久环境），不是遗传因素但能影响个体终生的生产性能，如仔猪在生长期间的营养不良、发育受阻，对生产力的影响是永久性的。特殊环境，如暂时的饲养条件变换会导致产量下降，当条件改善时，产量即可恢复正常。第三节数量性状的重复率一般环境（永久环境），不是遗传因素第三节数量性状的重复率re 0.6称为高的重复率；0.3re0.6为中等重复率； re 0.3为低的重复率。第三节数量性状的重复率re 0.6称为高的重复率；数量性状的遗传课件重复力的应用重复力的应用三 重复率的应用2.确定性状需要度量的次数重复率高的性状，说明各次度量值相关程度强，只需要度量几次就可正确估计

22、个体生产性能；重复率低的性状，则需要多次度量才能做出正确的估计。三 重复率的应用2.确定性状需要度量的次数数量性状的遗传课件三 重复率的应用4.应用于评定家畜的育种值。三 重复率的应用第四节 数量性状的遗传相关第四节 数量性状的遗传相关(一)遗传相关概念动物是一个完整的统一体，因而，机体的各个性状之间都存在着或多或少的关联。家畜各性状之间的联系程度叫性状间的相关，与对数量性状表型值剖分一样，研究性状间的相关也需要区分表型相关和遗传相关。表型相关就是同一个体的两个数量性状度量值间的相关。数量性状的遗传课件造成表型相关的原因很多而且十分复杂，一般而言，可分为两大类：一是由于基因的一因多效和基因间的

23、连锁造成的性状间遗传上的相关称遗传相关，它是生物在长期的系统发育进化中形成的，是动物育种中早期选种和间接选择的重要的理论基础。 数量性状的遗传相关数量性状的遗传相关另一类是由于两个性状受个体所处相同环境造成的相关，称之为环境相关。另外，由于等位基因间的显性效应和非等位基因间的上位效应所造成的一些相关也不能真实遗传，因此，一般就并入环境相关之中，统称为剩余值间的相关。数量性状的遗传相关另一类是由于两个性状受个体所处相同环境造成的相关，称之为环境数量性状的遗传相关在这两类遗传和环境相关原因的共同作用下，两个性状由此可见，在组成rxy的两部分原因中，如果两性状遗传力低，则表型相关主要取决于剩余值相关

24、；反之，如果两性状遗传力高，则表型相关主要决定于遗传相关。数量性状的遗传相关在这两类遗传和环境相关原因的共同作用下，两(三) 遗传相关的用途 在动物育种工作中，为了提高选择效果，需要利用动物个体不同性状间的遗传相关来选种，具体情况可归纳为以下几个方面。 1间接选择 在动物选种中，考虑到有些经济性状在活体容易度量，有些难以度量(如屠宰率、瘦肉率、背膘厚等)；有些是生长发育早期的性状，有些是晚期的性状。应用这两类性状间的遗传相关，通过对那些容易度量或早期表现的性状的选择，来间接地改良难以度量或晚期发育的性状。(三) 遗传相关的用途例如，猪的饲料利用率与生长速度存在着强的遗传相关，因而选择猪的生长速度，也就间接的选择了饲料利用率。另外，在动物中有些重要的经济性状的遗传力较低(如繁殖力、产奶量、产蛋量等性状)，这些性状的直接选择效果很差，如果能找到同该性状紧密相关而且又具