第四章数量性状的遗传

河套大学农牧与生化工程学院学高为师身正为范家畜遗传育种复习提问1.基因?2.等位基因?鄂尔多斯生态环境职业学院提问1.动物性状的组成?2.数量性状?数量性状的遗传?第四章数量性状的遗传第一节数量性状的遗传基础第二节数量性状的遗传力第三节数量性状的重复率

第四节数量性状的遗传相关复习提问1.什么是基因突变、染色体畸变?2.你认为生物的性状应该分为哪些类型?说明理由?生物的性状基本上可分为两大类：质量性状：在类型间有明显的界限，变异呈不连续性，一般用语言来描述的性状。数量性状：个体间性状表现的差异只能用数量来区别，变异是连续的。阈性状：表现型呈非连续变异，与质量性状类似，但不是由单基因决定，性状具有一个潜在的连续型变量分布，遗传基础是多基因控制的，与数量性状类似。

质量性状数量性状阈性状遗传基础由单个或少数几个基因决定，不受或受环境影响较小由多基因控制受遗传和环境的共同影响同数量性状表型分布分类连续分布不连续分布举例毛色、血型体重、产奶量抗病性白毛、黑毛、红毛健康、死亡100kg、101kg、102kg…….毛色角型血型血液蛋白型遗传缺陷等等畜禽主要质量性状质量性状：是指在个体间没有明显的量的区别而表现为质的中断，呈现或有或无、或正或负的关系。如白毛或红毛，有角或无角，阳性或阴性等。质量性状一般由效应较大的为数不多的基因控制，一个基因的差别可导致性状的明显差异畜禽的数量性状畜禽的绝大部分有重要经济意义的生产性状都属于数量性状:瘦肉率、产奶量、产蛋量、产仔数等数量性状与质量性状遗传规律的区别：1、数量性状受多个基因位点上的基因影响，但每个基因的效应微小2、数量性状的表达除受遗传因素影响外，很大程度上还受环境因素的影响猪：产肉性状、繁殖性状等鸡：产蛋性状、产肉性状等羊：产毛性状、产肉性状等牛：产奶性状、产肉性状等世界著名动物遗传育种学家ChrisHaley估计(1990)

如果母猪的每胎产仔数能够提高1头英国养猪业每年可净获7亿英镑的纯利整个欧共体则每年可获约20亿英镑的纯利重要经济性状举例常见的阈性状：抗病力性状等畜禽对许多疾病的易感性是受数量基因控制的，但其表型只有健康和发病两种类型，因此也将阈性状称为“或有或无”性状阈值病

代谢病、非代谢病以及由于应激引起的疾病。如产后轻瘫、产乳热等传染性疾病。如奶牛乳房炎、仔猪腹泻、禽流感等涉及到一般抗病力的疾病。如免疫球蛋白水平、特异性抗体等第一节数量性状的遗传基础一、数量性状的一般特征二、数量性状的遗传基础一、数量性状的一般特征(一)区分性状的依据:性状是描述性的，还是可以度量的；性状是呈间断性分布，还是连续性分布；性状的表现是否容易受到环境的影响；控制性状的遗传基础是单基因还是多基因。(二)数量性状的特点：①数量性状是可以度量的；②数量性状呈连续性变异；属于中间类型的个体数较多，而趋向两级的个体数越来越少，呈钟形。正态分布。(二)数量性状的特点：③数量性状的表现容易受到环境的影响；营养、温度、管理方式的改变对动物的生产性能影响很大。④控制数量性状的遗传基础是多基因系统。数量性状是由许多对基因控制的，每个基因的作用是微小的。(三)学习数量性状的方法①统计学思想贯穿数量性状遗传的全部内容；②确定性与不确定性的矛盾时时体现；③研究对象在个体与群体间的相互转换；④遗传与变异的矛盾。数量性状的遗传基础多基因表型：身高极高个体AABB

极矮个体aabb中等身高AaBb

中等身高AaBbABAbaBabABAbaBabaaBBAaBbAaBBAABbAABBAabbaaBbaabbAABbAabbaaBbAaBbAaBBAaBbAAbbAaBb

012345

大写字母数

654321变员

数

在一个随机杂交的群体中，变异范围很广泛，但是，大多数个体接近中间类型，极端变异的个体很少。两个极端变异(纯种)的个体杂交两个中间类型的子1代个体之间杂交子1代随机杂交的群体2015156611

0’1’2’3’4’5’6’高矮1、多基因遗传的特点例如小麦子粒颜色的遗传动态

P红R1R1R2R2

白r1r1r2r2

F1

R1r1R2r2红

F214641

4R3R2R1R0R

深红中深红中红淡红白色

P红R1R1R2R2R3R3

白r1r1r2r2r3r3

F1

R1r1R2r2R3r3红

F21615201561

6R5R4R3R2R1R0R

最深红深红次深红中红中淡红淡红白色

多基因假说的要点(1)数量性状是由许多对基因所控制的。(2)每个基因的作用是很微小的；基因的作用大致是相等的，且可以累加、呈现剂量效应，等位基因间通常无显隐关系；瑞典遗传学家尼尔迩·埃尔通过对小麦籽粒颜色的遗传研究，提出了数量性状遗传的多基因假说。多基因假说的要点(3)控制数量性状的等位基因之间一般没有明显的显隐性关系。控制数量性状的基因符号，用小写字母表示减效，大写字母表示增效。(4)微效多基因与主效基因一样存在于染色体上，世代相传中服从孟德尔定律，即分离规律和自由组合规律，以及连锁交换规律。(5)多基因通常有多效性，他一方面对某一数量性状起微效基因的作用，另一方面在其他性状上可以作为修饰基因而起作用。

主基因：控制某个性状表现的效应较大的少数基因；微效基因：数目较多，但每个基因对表现型的影响较小；修饰基因：基因作用微小，但能增强或削弱主基因对基因型的作用。如小家鼠有一种引起白斑的显性基因，白斑的大小则由一组修饰基因所控制。2.基因的非加性效应

基因的非加性效应包括显性效应和上位效应。显性效应：由等位基因间相互作用产生的效应。上位效应或互作效应：由非等位基因之间相互作用产生的效应。例1:有两对基因，A1、A2的效应各为20cm，a1、a2的效应名为10cm，基因型A1A1a2a2按加性效应计算其总效应为60cm。而在杂合状态下，即A1a1A2a2同样为两个A和两个a，其总效应可能是75cm

例2:上例中A1A1A2A2按加性效应应是80cm，但实际总效应可能是90cm有限的基因如何控制众多的数量性状1、基因仅仅是性状表现的遗传基础，它与性状的关系并非是一一对应的关系，基因作用往往是多效的，而控制一个性状的基因数目也很多，基因与性状的关系是“多因一效”或“一因多效”的。2、基因的作用除了加性效应外还有非加性效应。3、数量性状的表现不仅仅取决于基因型实际上还受到环境效应的影响。数量性状基因座（QTL)主基因：指能对数量性状或（阈性状）的表型值产生巨大效应的单个基因或位点。是指在染色体上占据一定区域的影响某一数量性状（或阈性状）的基因位点或一组基因的集合（基因簇）。它可能是一个基因，也可能是由两个或两个以上的基因组成的基因簇。5-2遗传力的估算和应用：一、遗传力的概念♥

遗传率或遗传力：指亲代将某一性状遗传给子代的能力。它是性状遗传能力的指标，以%表示。遗传力是度量性状的遗传变异占表现型变异相对比率的重要遗传参数→是指性状从上一代传递到下一代的能力。

生物体的性状表现，既受环境条件的影响，又受基因型的控制，通常把某一性状的表现型测定值称为表现型值（P），由基因型决定的那一部分称为基因型值（G），环境条件影响的部分，可认为是表现型与基因型值之差，称为环境差值（E）。即任何性状的表型值，可用公式表示：P＝G+E若用变量V（方差：表示变异的程度）来表示，则表型方差VP=VG+VE，即表型方差等于遗传型方差与环境方差之和。（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，它反映了一个性状受遗传效应影响有多大，受环境效应影响多大。其公式为：（二）狭义遗传力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遗传力的划分根据遗传力值的大小，可将其大致划分为三等，0.5以上者为高遗传力；0.2以下者为低遗传力。大于0.2小于0.5的为中等遗传力。

在理解遗传力时要注意以下几个问题：

(1)遗传力是针对某个群体的特定性状而言。

(2)遗传力是表型方差和育种值方差之比，不是性状的绝对值之比。

在理解遗传力时要注意以下几个问题：

(3)性状不同遗传力高低不同，有的性状遗传力高，有的性状遗传力低，遗传力高低并不表示畜群品质的好坏。例如，某纯种黑白花奶牛群，产奶量这一性状的遗传力为0.3，这就表示该群体中各头牛的产奶量的差异有30％是由各头牛育种值造成的，而70％是由剩余值造成的，它并不表明该牛群品质的好坏。

（三）遗传力的变化规律1．与自然适应性关系密切的性状（如产量性状、存活率等）的遗传力较低，与自然适应性关系不大的性状（株高、叶型等），遗传力较高。2．对环境敏感的性状、变异系数高的性状，遗传力较低；不易受环境影响的性状、变异系数低的性状遗传力较高。3．性状差距大的两亲本间杂交后代一般表现高的遗传力。三、遗传力的应用1、估计种畜的育种值育种值是表型值中能遗传给后代的部分。利用种畜的遗传力来估计育种值，再根据育种值来选种较准确有效。

2.预测选择效果在选留种畜时，人们总是选择表型值高的个体留种(如日增重、产蛋量、产奶量等)，因此，选留种畜的性状表型值的平均值和全群的平均值就有一个差值，但应注意的是这部分不能全部地遗传给后代。例如，某奶牛群305天产奶量平均值为5000kg，选留种群的平均值为6000kg，并不是差值1000kg都能完全遗传给后代，而是要乘一个系数，这个系数就是遗传力，所得数值就是后代在该产奶性状上可提高的部分。假定上面奶牛群产奶量性状的遗传力h2＝0.25，可提高的部分为1000X0.25＝250kg，这样，就可以通过计算预期下一代奶牛305天产奶量平均值为5000+250＝5250