遗传学第七章数量性状与多基因遗传

遗传学第七章数量性状与多基因遗传第一页，共二十八页，编辑于2023年，星期三单基因遗传病第一节质量性状与数量性状第二页，共二十八页，编辑于2023年，星期三研究数量性状遗传的实践意义部分遗传病是数量性状遗传饲养动物和栽培植物的经济性状大多数属于数量性状。包括：产量性状品质性状抗病性状抗逆性状第三页，共二十八页，编辑于2023年，星期三第二节数量性状的特性一、数量性状的表现特征1.变异呈连续性,杂交后代不能明确分组。2.易受环境的影响而产生变异第四页，共二十八页，编辑于2023年，星期三质量性状：表现不连续变异的性状130cm165cmaaAA或Aa垂体性侏儒和正常人的身高130140150160170180190200身高(cm)8070605040302010变异数数量性状：表现连续变异的性状人身高是逐渐过渡，很矮和很高的两种极端的人只是极少数，大多数人身高接近平均值，这种变异的曲线呈正态分布第五页，共二十八页，编辑于2023年，星期三身高基因型基因型身矮PAABBXaabbF1中间型AaBbXAaBbF2AABBAaBBAaBbaaBbaabb

高矮原因：属于多基因性状，受控于二对以上基因，相对性状之间变异是连续的，差异不显著，正态分布曲线表示。如：人的身高、体重、肤色、血压和智力都是多基因性状。

第六页，共二十八页，编辑于2023年，星期三

若以100mmHg为基础血压，A和B可使血压增加10mmHg，a和b不改变血压

变员数血压人体血压的变异第七页，共二十八页，编辑于2023年，星期三人皮肤颜色的变异白中间黑变员数第八页，共二十八页，编辑于2023年，星期三Nilsson-Ehle根据上述试验结果提出了数量性状多基因假说，该假说的要点是：1．数量性状的遗传基础也是基因，但是由许多微效基因（minorgene）多基因（polygene）控制；2．基因之间没有显隐性之分，共显性。3.多个微效基因的作用累加起来，形成明显的表型效应，这一现象称为基因的加性效应（additiveeffect），故微效基因也称加性基因（additivegene）（累加基因）；4．微效基因与控制质量性状的主效基因（majorgene）一样都处于细胞核的染色体上，并且有分离、重组、连锁等性质，即遵循孟德尔遗传定律；5．微效基因对环境敏感，单个基因的作用常常被环境影响所遮盖，因而难以对个别基因的作用加以识别。数量性状的遗传基础——多基因假说第九页，共二十八页，编辑于2023年，星期三两对基因决定的遗传第十页，共二十八页，编辑于2023年，星期三三对基因决定的数量遗传第十一页，共二十八页，编辑于2023年，星期三第十二页，共二十八页，编辑于2023年，星期三第三节数量性状遗传分析的基本统计参数一、平均数平均数（mean）是某一性状许多观察值的平均，是表示一组数据集中性的度量。

表示平均数，xi表示资料中每一个观察数，也叫变量，n表示观察值的总个数。数量遗传统计需将研究单位从个体扩大到群体；需将遗传学理论同生物统计的方法结合起来。第十三页，共二十八页，编辑于2023年，星期三举例，测量了某爆裂玉米品种穗子57个，得57个观察值，其中穗长5cm的4个，6cm的21个，7cm的24个，8cm的8个。这57个观察值平均数是：第十四页，共二十八页，编辑于2023年，星期三二、方差与标准差（标准误）方差（variance）是变量与平均数离差平方和的平均数。标准差（standarddeviation）为方差开平方的根值。两者均为表示一组变量分散程度的参数，通常以S或σ记作标准差，以V、S2或σ2记作方差。当n＞30时属于大样本，上式分母可用n代替n-1。例如，还是上面的爆裂玉米穗长的数据，其方差和标准差计算如下：=第十五页，共二十八页，编辑于2023年，星期三第四节数量性状遗传与方差分析一、表现型值的分解

P＝G＋E

P为表现型值（性状的观察值）

G是基因型值

E为环境离差

举例：设有一亩水稻，其平均单株产量为30克，这是表现型平均数。由于水田的环境容易控制得一致，属于正常环境，故可假定每株水稻单株产量的基因型也是30克。在这一亩水田中发现了一株水稻的单株产量为60克，这是表现型值。假定水稻单株产量中由遗传决定的成分占40％，环境效应占60％，计算出这株水稻的基因型值。基因型值＝30＋（60－30）×40％＝42（克）环境效应值则为：60－42＝18（克）第十六页，共二十八页，编辑于2023年，星期三二、基因型值的分解（一）基因的加性效应（additiveeffect）：

用A表示。它是上下代遗传中可以固定的分量，在实践上又称为“育种值”，是在动、植物育种工作中实际能够得到的效应。（二）显性离差（dominancedeviation）：

也称显性效应，用D表示。它是指等位基因之间互作产生的效应，属于非加性效应组成部分，能遗传而不能固定的遗传因素，基因间的关系会发生变化，例如自交或近亲交配引起后代中杂合体减少，显性效应也逐代减少。第十七页，共二十八页，编辑于2023年，星期三用I表示，是指由于非等位基因之间相互作用，对基因型值所产生的效应，也是属于非加性的基因作用。上述三项表示为：G＝A＋D＋I（三）互作离差或上位性效应（interaction或epistaticdeviation）第十八页，共二十八页，编辑于2023年，星期三第五节数量性状的遗传率一、遗传率的概念遗传率（heritability）也称遗传力，是表示遗传因素与环境影响对数量性状表现相对重要性的指标，用遗传方差与表现型方差的比率表示,记为h2

。

人类一些性状的遗产率（力）第十九页，共二十八页，编辑于2023年，星期三遗传率广义遗传率（broadsenseheritability）狭义遗传率（narrowsenseheritability）遗传率分类第二十页，共二十八页，编辑于2023年，星期三（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，其公式为：第二十一页，共二十八页，编辑于2023年，星期三（二）狭义遗传率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=VA＋VD＋VIVA：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。VP＝VA＋VD＋VI＋VE第二十二页，共二十八页，编辑于2023年，星期三二、遗传率的估算（一）广义遗传率的估算环境方差小，遗传率高，表示表型变异大部分是可遗传的；环境方差大，遗传率下降，表示表型变异大部分是不遗传的。VA表示相加效应方差VD表示显性效应方差VE表示环境方差第二十三页，共二十八页，编辑于2023年，星期三（二）狭义遗传率的估算自交－回交法这种方法是将杂交得到的F1自交得F2群体，同时F1分别与两个亲本回交得到两个回交群体B1和B2，然后分别从P1、P2、F1、F2、B1、B26个群体抽取样本，经方差分析得到6个方差。狭义遗传率

举例见P81第二十四页，共二十八页，编辑于2023年，星期三三、遗传率的性质（一）遗传率的数值范围遗传率一般是一个大于0而小于1的正数。（二）遗传率的特异性一般而言，控制性状的基因加性效应越大，h2越高，反之h2就越低。遗传力受计算方法、群体性质、环境条件、繁殖方式等影响。第二十五页，共二十八页，编辑于2023年，星期三（三）遗传率的变化规律1．与自然适应性关系密切的性状（如产量性状、存活率等）的遗传率较低，与自然适应性关系不大的性状（株高、叶型等），遗传率较高。2．对环境敏感的性状、变异系数高的性状，遗传率较低；不易受环境影响的性状、变异系数低的性状遗传率较高。3．性状差距大的两亲本间杂交后代一般表现高的遗传率。4．对自花授粉作物来说，在不进行选择的情况下，遗传率随杂种世代的增加有升高的趋势。第二十六页，共二十八页，编辑于202