遗传学第七章数量性状与多基因遗传.ppt

第七章 数量性状与多基因遗传,质量性状单基因遗传 数量性状多基因遗传,单基因遗传病,第一节 质量性状与数量性状,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,质量性状：表现不连续变异的性状,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,身高 基因型 基因型 身矮 P AABB X aabb F1 中间型 AaBb X AaBb F2 AABB AaBB AaBb aaBb aabb 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 。,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,人皮肤颜色的变异,白 中间 黑,变 员 数,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（additive effect），故微效基因也称加性基因（additive gene）（累加基因） ； 4微效基因与控制质量性状的主效基因（major gene）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,两对基因决定的遗传,三对基因决定的数量遗传,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。,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：,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（standard deviation）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或记作标准差，以V 、S2或2记作方差。,当n30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：,=,第四节 数量性状遗传与方差分析,一、表现型值的分解 PGE 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（6030）4042（克） 环境效应值则为：604218（克）,二、基因型值的分解,（一）基因的加性效应（additive effect）： 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（dominance deviation）： 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。,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： GADI,（三）互作离差或上位性效应 （interaction或epistatic deviation）,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）,遗传率,广义遗传率（broad sense heritability）,狭义遗传率（narrow sense heritability）,遗传率分类,（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：,（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=VAVDVI,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。,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。,VPVAVDVIVE,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,（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、B2 6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P81,三、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。,（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