数量遗传学详解演示文稿

数量遗传学详解演示文稿当前第1页\共有42页\编于星期四\18点优选数量遗传学当前第2页\共有42页\编于星期四\18点数量性状的遗传在本质上与孟德尔式的遗传完全一样，只是需用多基因理论来解释。当前第3页\共有42页\编于星期四\18点数量性状与质量性状的关系数量性状与质量性状由于以下原因有时很难确定：区分的方法不同；粒小麦的籽粒颜色。基因的对数不同；植株的高矮。观察的层次不同；阈值性状，多胎。当前第4页\共有42页\编于星期四\18点数量性状的多基因遗传当前第5页\共有42页\编于星期四\18点阈值性状遗传当前第6页\共有42页\编于星期四\18点多基因遗传病与单基因病比较先证者同胞发病率低于1/2-1/4,常在1－10％之间。当前第7页\共有42页\编于星期四\18点基因型相同时变异由环境决定当前第8页\共有42页\编于星期四\18点多基因假说（multiplefactorhypothesis）数量性状是许多对基因共同作用的结果每一对基因对性状表型的表现所产生的效应是微效的微效基因的效应是相等，而且相互累加微效基因显性不完全微效基因对环境敏感当前第9页\共有42页\编于星期四\18点数量性状基因数的估计4n

=F2代个体总/F2代中极端个体数例如:获得子二代22016个子代，其中极端子代86个，计算所涉及的基因数。

4n

=22016/86n=4

当前第10页\共有42页\编于星期四\18点多基因效应的累加方式算术平均数累加子一代表型是两个亲代的算术平均数。累加效应＝纯合显性表型－纯和隐性表型显型显性有效基因数

当前第11页\共有42页\编于星期四\18点增效基因累加值：

74－24每个增效基因是18cm；AAAA:2+18x4=74AAAa:2+18x3=56AAaa:2+18x2=38Aaaa:2+18x1=20aaaa:2当前第12页\共有42页\编于星期四\18点多基因效应的累加方式几何平均数累加子一代表型是两个亲代表型乘积的平方根。累加效应＝F1表型/2的平方根。例题：杂交同上

F1

穗长：74X2＝12.2

当前第13页\共有42页\编于星期四\18点每个增效基因值：12.2/2=2.47cmAAAA:2x2.474=74.2AAAa:2x2.473=30.1AAaa:2x2.472=12.2Aaaa:2x2.471=4.9aaaa:2当前第14页\共有42页\编于星期四\18点环境与基因型形成的变异当前第15页\共有42页\编于星期四\18点数量性状遗传分析的统计学基础平均数（average）：方差（variance）与标准差（standardeviation）:当前第16页\共有42页\编于星期四\18点例题：57个玉米穗长度(cm，x)5678观察数(个)421248平均数5x4+6x21+7x24+8x857=6.63当前第17页\共有42页\编于星期四\18点方差：变数与平均数的偏差的平均平方和。积加X2=52x4+62x21+72x24+82x8=2544积加X＝5x4+6x21+7x24+8x8=378n=57S2=2544－(378)257－1＝0.67当前第18页\共有42页\编于星期四\18点当前第19页\共有42页\编于星期四\18点亲本选择繁殖当前第20页\共有42页\编于星期四\18点选择差异与遗传率当前第21页\共有42页\编于星期四\18点数量性状的遗传率表型方差=遗传（基因型）方差+环境方差VP=VG+VE其中VG=VA+VD

VA：加性方差,由基因的相加效应所产生的方差VD：显性方差，基因在杂合状态时的显性效应所产生的方差当前第22页\共有42页\编于星期四\18点数量性状的遗传率广义遗传率h2＝遗传方差/表型方差＝VG/VG+VE狭义遗传率h2N＝相加遗传方差/表型方差＝VA/VG+VE当前第23页\共有42页\编于星期四\18点遗传率的定义广义遗传率：狭义遗传率：

当前第24页\共有42页\编于星期四\18点一对基因A，a，它们的3个基因型的平均效应是：

AA，a；Aa，d；aa，-aAAAaaaOaadAA，Aa，aa性状计量的模式图，O点表示两亲代的中间值，杂合体Aa位于O点的右方，表示A为部分显性。当前第25页\共有42页\编于星期四\18点F2平均值和遗传方差的计算F2的遗传方差VG=Σx2-(Σx)2=1/2a2+1/4d2

当前第26页\共有42页\编于星期四\18点由定义：广义遗传率：H2=VG/VP=(VF2-VE)/VF2

=(1/2VA+1/4VD)/(1/2VA+1/4VD+VE)由于两亲代为纯合体，基因型相同，表型的变异可看作均来自环境的影响，所以：

VE=(1/2)X(VP1+VP2)

或VE=(1/3)X(VP1+VP2+VF1)当前第27页\共有42页\编于星期四\18点如果控制同一性状有n对基因：A,a;B,b;…N,n则F2的遗传方差:VG=1/2aa2+1/2ab2+…+1/2an2…

(VA)

+1/4da2+1/4db2+…+1/4dn2...

(VD)设：VA为加性效应产生的方差VD为显性效应产生的方差则表型方差VF2=1/2VA+1/4VD+VE（表型方差可由观察值来计算。）当前第28页\共有42页\编于星期四\18点如果控制同一性状有n对基因：A,a;B,b;…N,n则F2的遗传方差:VG=1/2aa2+1/2ab2+…+1/2an2…

(VA)

+1/4da2+1/4db2+…+1/4dn2...

(VD)设：VA为加性效应产生的方差VD为显性效应产生的方差则表型方差VF2=1/2VA+1/4VD+VE（表型方差可由观察值来计算。）当前第29页\共有42页\编于星期四\18点广义遗传率：h2=VG/VP=(VF2-VE)/VF2

VE=(1/2)*(VP1+VP2)

或VE=(1/3)*(VP1+VP2+VF1)例题：玉米穗长度57个世代P1P2F1F2S20.673.562.315.07h2＝5.07－(0.67+3.56+2.31)/35.07＝57％当前第30页\共有42页\编于星期四\18点狭义遗传率：h2=VA/VP=(1/2VA）/VF2

要求出VA,需用F1个体回交两个亲本：F1(Aa)

XP1(AA)得B1;

F1(Aa)

XP2(aa)得B2。B1,B2的表型方差分别计算如下

当前第31页\共有42页\编于星期四\18点B1的平均数和遗传方差的计算

(AAXAa)fxfxfx2AA1/2a½a½a2Aa1/2d½d½d2合计1½(a+d)½(a2+d2)B1的遗传方差：VB1=½(a2+d2)–[½(a+d)]2

=1/4*(a-d)2当前第32页\共有42页\编于星期四\18点B2的平均数和遗传方差的计算

AaXaaB2的遗传方差：VB2=½(a2+d2)–[½(d-a)]2

=1/4*(a+d)2fxfxfx2aa1/2-a-½a½a2Aa1/2d½d½d2合计1½(d-a)½(a2+d2)当前第33页\共有42页\编于星期四\18点1/4VA=VF2–1/2(VB1+VB2)当前第34页\共有42页\编于星期四\18点由VB1,VB2可分离出加性方差VAB1,B2遗传方差的平均值：½（VGB1+VGB2）=1/4(a2+d2)½（VB1+VB2）=¼VA+¼VD+VE而F2的表型方差VF2=½VA+¼VD+VE由上述二式即可求出VA,进而求出狭义遗传率。当前第35页\共有42页\编于星期四\18点狭义遗传率h2＝VA/VG+VE世代小麦抽穗期表型方差P11311.04P22710.32F118.55.24F221.240.35B115.617.35B223.434.29当前第36页\共有42页\编于星期四\18点½（VB1+VB2）=¼VA+¼VD+VE

＝

½(17.35+34.29)＝25.82¼VA＝

VF2－½（VB1+VB2）

＝40.35－25.82=14.53½VA½VA+¼VD+VE

＝

2X(14.53)/40.35

＝72%当前第37页\共有42页\编于星期四\18点对遗传率的几点说明遗传率是一个统计学概念，是针对群体，而不是用于个体；