第1讲-数量性状的遗传研究.ppt

数量遗传学是遗传学的一个分支学科 是专门研究生物数量性状遗传和变异的科学 第1讲数量遗传学QuantitativeGenetics 生物的性状可分为两类 在杂种后代的分离群体中 质量性状可统计相对性状的分离比例了解性状的传递规律 比例 数量性状则需估算群体的平均数 方差 遗传率等了解性状的传递规律 数量 遗传学研究 第1节数量性状的遗传表现 数量性状的变异表现为连续性 例如 P1 P2 F1 对环境敏感 例如玉米P1 P2和F1的植株高度呈连续分布 在不同环境下基因型表达的差异程度可能不同 例如环境1环境2平均 基因型效应G 基因型A2 1 6 1 4 2 基因型B4 1 12 1 8 2 平均 环境效应E 3 3 9 3 6互作效应GE y mean G E 普遍存在着基因型与环境互作 第2节数量性状的遗传基础 瑞典遗传学家Nilsson Ehle 尼尔逊 埃尔 认为 数量性状之所以表现为连续的变异 是因为受到多基因控制 二对基因 三对基因 多对基因 一对基因 P红粒x白粒R1R1R2R2r1r1r2r2F1中红粒R1r1R2r2F21R1R1R2R22R1R1R2r21R1R1r2r22R1r1r2r21r1r1r2r22R1r1R2R24R1r1R2r22r1r1R2r21r1r1R2R2深红中深红中红淡红白红4R3R2R1R0R1 164 166 164 161 16 例如 对于n对基因 可按二项式展开 计算各项频率 共2n 1项 例如当n 3时 颜色浅中深 控制数量性状的基因数目众多各个基因的效应微小且相等等位基因之间为不完全显性或无显性各基因的效应可以累加 数量性状遗传的多基因假说 例如 估算基因型效应 如果株高是由2对基因控制 且每个基因的效应为2 显性效应为1那么 个体AABb的株高将高于群体 2 2 2 2 1 5个体Aabb的株高将矮于群体 2 2 2 2 1 3 基因效应的大小基因效应并非都是微效基因效应并非相等基因互作非等位基因间存在互作上位性效应基因与环境间存在互作GE互作效应 发展 基因定位研究对多基因假说作了修正 第3节数量性状的遗传分析 遗传交配设计 双列杂交F1群体 DH RIL NIL等群体 测量各世代群体中个体的数量性状表型值 环境 遗传主效应 A D I GE互作 AE DE IE 宏观环境 微观环境 遗传效应 表现型变异 对数量性状表型值进行分解 P E G GE e E A D I AE DE IE e 数学模型 采用适当的统计方法 估算模型中的参数 FisherR A 例如 A 7 0D 1 5 A 7D 5 P1F1P2 77 5 假设抽穗期由3对基因控制 则可算得基因效应为 A A 2 33 a a 2 33A a 1 67所以 各个单株的抽穗期为 AABBCC 2 33 3 7 aabbcc 2 33 3 7AaBbCc 1 67 3 5AABBCc 2 33 2 1 67 3aaBbCc 2 33 1 67 2 5 7 表明在F2群体的表型变异中 有78 03 是来源于基因型的差异 仅有11 93 来源于残差 72 02 是来源于基因的加性效应差值 27 98 是来源于非加性效应 表明在F2群体中 各个体之间的加性效应方差为29 06 显性效应方差为2 43 残差方差为8 86 获得有关的遗传信息 亲本基因的分布情况各位点的显性方向和平均显性度性状在世代间的传递能力合理地解释一些重要的遗传现象 作业两亲本的抽穗期相差20天 F1比迟熟亲本早5天 1 试估算抽穗期的加性效应 显性效应2 假设抽穗期由3对基因控制 试估算位点的加性效应和显性效应3 写出2