《数量性状的》PPT课件

第八章数量性状的遗传,第一节数量性状的遗传学分析,一、数量性状遗传的概念质量性状与数量性状,质量性状：呈现不连续差异、在表型上显示质的差别。,数量性状：差异呈现连续状态、界限不清楚、不易分类。在动、植物中，大多数的经济性状都属于数量性状，所以，研究数量性状的遗传具有普遍意义。,举例说明,数量性状包括两大类,一类是表现连续变异的性状，如牛的泌乳量、农作物的产量等；另一类是表型呈非连续变异，而遗传物质的数量呈潜在的连续变异的性状，即只有超越某一遗传阈值时才出现的性状。如动植物甚至包括人类的抗病力、死亡率以及单胎动物的产仔数等，称为阈性状。,二、数量性状的多基因学说,（一）实验依据1909年，瑞典遗传学家NilssonEhle对小麦和燕麦中籽粒颜色的遗传进行了研究，它发现在若干个红粒与白粒的杂交组合中有如下A、B、C三种情况：,P:红粒X白粒F1:红粒(颜色不如亲本那样深)F2:红：白：红：白：红：白：,进一步的观察发现：,1.不同杂交组合中红粒亲本的颜色深浅有差别，其中颜色深浅顺序为2.所有杂交组合中F1都不如各自的红粒亲本颜色深；3.所有杂交组合F2代中红粒个体的颜色也有深浅程度的不同；F2代中红粒个体的颜色深浅的程度差异与决定红色的基因数目有关，而与基因种类无关；,F2代中：,1/4红：2/4中等红：1/4白1/16深红：4/16次红：6/16中等红：4/16淡红：1/16白1/64深暗红：6/64深红：15/64次深红：20/64中等红：15/64中淡红：6/64淡红：1/64白,从图中可见,因为R1和R2的作用相等而且相加，所以子二代的表型决定于基因中大写字母的数目，可分为5类。,r1r1r2r2占1/16其表型应与白色的亲代一样R1r1r2r2，r1r1R2r2占4/16；染色介于(1)(3)之间。R1R1r2r2，r1r1R2R2，R1r1R2r2占6/16，其表型与子一代一样，即两个亲本的平均。R1R1R2r2,R1r1R2R2占4/16；染色介于(3)(4)之间。R1R1R2R2占1/16，其表型应与玉米穗较长的亲本一样。,各项系数：,该分布的各项系数是根据数学中三项式分布的基本原理推演的“杨辉三角”中遗漏单数行，取其双数行得到的：A组(1/2R+1/2r)2,一对基因控制B组(1/2R+1/2r)4,两对基因控制C组(1/2R+1/2r)6,三对基因控制,例2，玉米果穗长度,不同的两个品系进行杂交，F1的穗长介于两亲本之间，F2各植株结的穗子长度表现明显的连续变异。,子一代植株虽然基因型彼此全部相同，但由于环境的影响，也呈现连续变异，两头少，中间多。,例如：短穗玉米品系：58厘米，长穗玉米品系：1321厘米，把它们作为亲本，看F1和F2分布情况。,P的频率F1.F2的频率,实验结果确是如此：,表型特点：1、数量性状易受环境影响，产生连续变异。2、两个纯合亲本杂交，F1一般呈现中间型。3、F2的表型平均值大体上和F1相近，但变异幅度远远超过F1。4、超亲遗传：杂种后代的分离超越双亲范围的现象。,（二）、数量性状的遗传特点（1）性状的变异呈连续性，表现为正态分布（2）符合孟德尔遗传定律。（3）用统计学方法分析。（4）由微效多基因控制。,（三）多基因假说的要点(multiplefactorhypothesis),1908年尼尔逊埃尔提出多基因假说对数量性状的遗传进行了解释。微效基因（minorgene）或多基因（polygene）的联合效应所造成的。效应是微小的。加性基因（additivegene）,不存在显隐性关系。（通常用大写字母表示增效，小写字母表示减效）微效基因对环境敏感，多基因往往有多效性。多基因与主效基因一样都由染色体所携带，并同样具有分离、重组、连锁等性质。,数量性状的定义：,许多对微效基因的联合效应造成的，表型具有正态分布特征的性状。,三、阈性状及其特征,阈性状是指它们的遗传是由多基因决定的，而它们的表型是非连续性的一类性状。有两种分布，一种是造成这类性状的某种物质的浓度或发育速度潜在的连续分布（以X表示），,另一种分布是表型的可以计数的间断分布（以P表示）。与数量性状和质量性状的不同。,特征：,由多基因控制；表现为是或非的效应，如存活或死亡；健康或患病等存在阈值。这种连续分布上存在一个阈值。有关的基本物质低于阈值时，表现一类性状；高于阈值时，表现另一类性状。如死亡与存活，中间只有一个临界点。,多基因遗传病：,多基因遗传病的易患性是属于数量性状，它们之间的变异是连续的。如先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、先天性腭裂、原发性癫痫、躁狂抑郁精神病、原发性高血压、冠心病等。,多基因遗传病的易患性是属于数量性状，它们之间的变异是连续的。如先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、先天性腭裂、原发性癫痫、躁狂抑郁精神病、原发性高血压、冠心病等。,多基因遗传病的易患性是属于数量性状，它们之间的变异是连续的。如先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、先天性腭裂、原发性癫痫、躁狂抑郁精神病、原发性高血压、冠心病等。,多基因遗传病的易患性是属于数量性状，它们之间的变异是连续的。如先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、先天性腭裂、原发性癫痫、躁狂抑郁精神病、原发性高血压、冠心病等。,多基因遗传病的易患性是属于数量性状，它们之间的变异是连续的。如先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、先天性腭裂、原发性癫痫、躁狂抑郁精神病、原发性高血压、冠心病等。,多基因遗传病的易患性是属于数量性状，它们之间的变异是连续的。如先天性心脏病、小儿精神分裂症、家族性智力低下、脊柱裂、无脑儿、先天性腭裂、原发性癫痫、躁狂抑郁精神病、原发性高血压、冠心病等。,数量性状与质量性状的主要区别,第二节数量性状的研究方法,统计学方法(1)数量性状呈现连续变异,基因作用大多表现为群体性而缺乏个体性。(2)只能用称、量、数的方法对它们加以研究，所得的结果都是一系列数字资料。,(3)环境因素的影响，只有对这些数字资料进行适当的统计分析，估算遗传参数，才能反应其遗传变异的规律。,一、数量性状遗传的基本统计方法,(一)平均数是某一性状全部观察数(表现型值)的平均。用公式表示即为：对于分组资料的公式（举例：表玉米穗长的频数分布表）,(二)方差,方差是用以表示一组资料的分散程度或离中性。对于分组资料（举例）：,标准差,方差和标准差小，群体变异幅度小，整齐度高，平均数的代表性大；反之，方差和标准差大，群体异幅度大，整齐度低，平均数代表性低。,二、遗传力的估算和应用,（一）遗传力的定义表型值：一个多基因系统控制的某种数量性状所表现出来的数值，称为该性状的表型值，P由于性状的表现型值又是基因型和环境相互作用的结果，所以表现型值可分为两个部分：基因型值和环境差值。,基因型值：就是表现型中由基因型决定的那部分数值。G.环境差值：表现型值偏离基因型值的离差。E.所以，一个性状的表现型值可表示为：,遗传力（heritabilityh2),基因型与环境对表型影响的相对大小，可以用群体内遗传变异占总变异的相对大小来表示。而变异的大小，可以用方差来表示。Vp=VG+VE,就是遗传方差在总的表型方差中所占的比例。用公式表示为：h2=VG/VP=VG/VG+VE,估算遗传力的意义,遗传率的类别,广义遗传力（heritabilityinthebroadsense）是指遗传变异占表型总变异的百分数。,广义遗传力,在广义遗传力中，其遗传方差实际上是包括了加性方差，显性方差和上位方差三个组成部分。,(1)加性方差（additivevariance）(2)显性方差（dominancevariance）(3)上位性方差（epistasisvariance）,狭义遗传力,（heritabilityinthenarrowsense）加性方差占总表型方差中的比值。,（二）遗传率的估算方法,1.动植物遗传力的估算,广义遗传力的估算,表型方差容易估计，需要估计环境方差和遗传方差。1)环境方差的估算(1)利用纯合亲本估算,广义遗传力的估算,(2)利用基因型一致的F1群体方差估算：(3)表型方差的平均数：2)遗传方差的估算,狭义遗传力的估算,由于狭义遗传力是从总的遗传方差中取其固定遗传的部分（即加性方差）所占表型方差的百分率，因而在估算中必须把遗传方差中的加性方差和显性方差区别开来。利用两个回交一代和F2代的资料估算,推导：,设一对基因构成的三个基因型AA、Aa及aa，它们对三种基因的平均效应分别是a、d及a.当d=a时，Aa为完全显性；da时超显性；d=0时，称为无显性；0a1a1或a2a2(3)杂种优势还取决于每对等位基因作用的差异程度，差异越大，子一代的优势越明显。,现代观点：,(a)两个等位基因各自编码一种蛋白质，这两种蛋白质的相互作用的结果比各自独立存在更有利