數(shù)量性狀遺傳分析

9.1數(shù)量性狀及其特性9.1.1數(shù)量性狀的概念數(shù)量性狀：連續(xù)變異的性狀(quantitativetraits)，分為嚴(yán)格的連續(xù)變異性狀和閾性狀。嚴(yán)格的連續(xù)變異性狀：如人的身高、作物的株高、產(chǎn)量等。閾性狀：如分蘗數(shù)（穗數(shù)）、產(chǎn)蛋量、產(chǎn)仔數(shù)、死亡率、抗病力等。第一頁(yè)，共29頁(yè)。9.1.2數(shù)量性狀的特征⑴數(shù)量性狀的變異表現(xiàn)為連續(xù)性⑵對(duì)環(huán)境條件敏感

玉米穗長(zhǎng)的遺傳

穗長(zhǎng)56789101112131415161718192021

P1

421248

P2

311121526151072

F1

11212141794

F2

11019264773686839251591第二頁(yè)，共29頁(yè)。9.1.3數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的區(qū)別質(zhì)量性狀數(shù)量性狀變異類型種類上的變化數(shù)量上的變化表現(xiàn)型分布不連續(xù)連續(xù)基因數(shù)目一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)微效多基因?qū)Νh(huán)境的敏感性不敏感敏感研究方法系譜或概率分析統(tǒng)計(jì)分析第三頁(yè)，共29頁(yè)。9.1.4數(shù)量性狀遺傳的多基因假說(shuō)⑴實(shí)驗(yàn)依據(jù)：小麥籽粒顏色的遺傳AP紅粒×白?！鼺1紅粒↓F2?紅粒：?白?！?/p>

?紅粒：2/4中紅：1/4白

自交第四頁(yè)，共29頁(yè)。BP紅粒×白粒

↓

F1粉紅色(介于兩親之間)

↓自交

F2紅色∶白色=15∶1

↓

深紅

紅中紅淡紅白

1/16

4/16

6/164/161/16第五頁(yè)，共29頁(yè)。

ＣP紅?！涟琢?/p>

↓

F1粉紅

↓自交

F2紅色∶白色=63∶1

↓

極深紅深紅次深紅中等紅中淡紅淡紅白

1/646/6415/6420/6415/646/641/64

第六頁(yè)，共29頁(yè)。

假定小麥耔粒顏色是由A-a,B-b這兩對(duì)基因共同控制的結(jié)果。A對(duì)a為不完全顯性，B對(duì)b也為不完全顯性。A和B在作用程度上是相同的,且不連鎖。則,兩親本的基因型為aabb和AABB,兩親本雜交，子一代和子二代的基因型和表型如下表:小麥籽粒顏色的遺傳分析（以第Ｂ組實(shí)驗(yàn)為例）：

第七頁(yè)，共29頁(yè)。

\+abaBAbABabaabbaaBbAabbAaBbaBaaBbaaBBAaBbAaBBAbAabbAaBbAAbbAABbABAaBbAaBBAABbAABBAaBbXAaBb

01/16

14/16

34/16

41/16

26/16白淡紅中紅紅色深紅

01/16

14/16

34/16

41/16

26/16第八頁(yè)，共29頁(yè)。結(jié)論：

子二代的表現(xiàn)型決定于基因型中大寫字母的數(shù)目，可分為五類:1)aabb,占1/16，與白粒親本相同；2)Aabb、aaBb,占4/16，表型介于兩親本之間；3)AAbb、aaBB、AaBb,占6/16，其表型介于兩親本之間；4)AABb、AaBB，占4/16，表型介于兩親本之間；5)AABB，占1/16，其表型與紅粒親本一樣。6）類型出現(xiàn)的次數(shù)相當(dāng)于(1/2+1/2)2n展開式的各項(xiàng)系數(shù)。第九頁(yè)，共29頁(yè)。1數(shù)量性狀受一系列微效多基因支配，每個(gè)基因的效應(yīng)是獨(dú)立、微小、相等的，每個(gè)基因的作用可以累加，使后代的分離表現(xiàn)為連續(xù)變異。2微效多基因之間通常不存在顯隱性關(guān)系，表現(xiàn)為不完全顯性或無(wú)顯性，或表現(xiàn)為增效和減效作用。3微效多基因的遺傳仍遵守遺傳的基本規(guī)律，同樣有分離、重組、連鎖和互換。⑵數(shù)量性狀遺傳的微效多基因假說(shuō)（multiplefactorhypothesis）第十頁(yè)，共29頁(yè)。9.2數(shù)量性狀遺傳分析的基本方法9.2.1數(shù)量性狀分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)⑴平均數(shù):反應(yīng)數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)量,某一性狀的幾個(gè)觀察數(shù)(表現(xiàn)型值)的平均值。第十一頁(yè)，共29頁(yè)。⑵方差(V):表示一組資料的分散程度,是全部觀察數(shù)偏離平均數(shù)的重要參數(shù).V越大,表示變異程度越大。第十二頁(yè)，共29頁(yè)。9.2.2數(shù)量性狀的遺傳率表型由遺傳因素和環(huán)境因素共同決定，即：P=G+E各種變異可用方差來(lái)表示，表型變異用VP表示，遺傳變異用VG表示，環(huán)境變異用VE表示。則：VP=VG+VE⑴

表型值及方差的分量第十三頁(yè)，共29頁(yè)?；蛐椭涤?部分組成：G=A+D+I基因的累加效應(yīng)（A）：許多微效基因的總和，可遺傳,且固定,育種值。顯性離差（D）：基因在雜合狀態(tài)時(shí)，顯性效應(yīng)所產(chǎn)生的方差.基因純合時(shí)消失,可遺傳但不固定,與雜種優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)生有關(guān)。上位效應(yīng)(I)：非等位基因間互作產(chǎn)生的方差,與雜種優(yōu)勢(shì)有關(guān)。第十四頁(yè)，共29頁(yè)。⑵遺傳率（heritability）：親代將其遺傳特性傳遞給子代的能力。①?gòu)V義遺傳率：遺傳方差占表型方差的比率。②狹義遺傳力（heritabilityinthenarrowsense）:加性方差占總表型方差中的比值。第十五頁(yè)，共29頁(yè)。①VE可用F1的表型方差來(lái)計(jì)算，VE=VF1H2=VG/VP×100%

=(VP-VE)/VP×100%假如兩親本雜交得F1和F2,則VP用VF2表示兩個(gè)純合親本，VG=0，表型變異則完全來(lái)自環(huán)境變異；F1的表型變異也完全來(lái)自環(huán)境變異，即VE1=VF1,VE2=VE1.9.2.3估計(jì)遺傳率的方法②VE=VF1=1/2(VP1+VP2)或③=1/3(VP1+VP2+VF1)第十六頁(yè)，共29頁(yè)。h2=VA/VG×100%需知道回交世代VB1、VB2的方差組成：F1與2個(gè)親本回交后，回交后代分別為B1、B2。第十七頁(yè)，共29頁(yè)。人類群體中多基因遺傳病的遺傳率（或遺傳度）的估算方法：H2=b/r其中，b:回歸系數(shù)，r：親緣系數(shù)已知一般人群的發(fā)病率時(shí)：b=(xg-xr)/ag若缺乏一般人群的發(fā)病率時(shí)：b=pc(xc-xr)/ac利用雙生子資料：CMZ：一卵雙生子的同病率，CDZ：二卵雙生子的同病率。第十八頁(yè)，共29頁(yè)。9.3近交繁殖與雜種優(yōu)勢(shì)9.3.1近交及其遺傳學(xué)效應(yīng)雜交(crossbreeding):基因型不同的純合子之間的交配，又稱異型交配(nonassortativemating)。同型交配(assortativemating)：相同基因型之間的交配。1）相關(guān)概念第十九頁(yè)，共29頁(yè)。近交(inbreeding)：完全或不完全的同型交配。近交又分為：全同胞（同父母兄妹）、半同胞（同父異母兄妹）、表兄妹、祖孫等交配。植物中的自花授粉、動(dòng)物中的自體受精。第二十頁(yè)，共29頁(yè)。①近交使基因純合，雜交使基因雜合。2）近交的遺傳效應(yīng)Aa:按Hn=(1/2)Hn-1遞減,而Hn=（2/2n+1）H0

當(dāng)：H0=1，則：Hn=1/2n→0AA×aa→Aa→AA+Aa+aa同型交配(P226)AA:遞增Hn=Hn-1+(1/2)n+1,=(2n-1)/2n+1→1/2

aa:遞增Hn=Hn-1+(1/2)n+1,=(2n-1)/2n+1→1/2第二十一頁(yè)，共29頁(yè)。②近交系數(shù)與親緣系數(shù)近交系數(shù)(coefficientofbreeding,F或f)：個(gè)體X的雙親的配子間的遺傳相關(guān)系數(shù)。隨機(jī)婚配F為0，非隨機(jī)婚配F介于0～1。親緣系數(shù)(coefficientofrelationship):個(gè)體間親緣關(guān)系遠(yuǎn)近的程度。用Rxy表示。第二十二頁(yè)，共29頁(yè)。③

近交系數(shù)和親緣系數(shù)的的計(jì)算通經(jīng)分析法通經(jīng)：連接結(jié)果與原因的每一條箭頭。通經(jīng)鏈：連接兩親緣個(gè)體之間完整的通路，即各條通經(jīng)的總稱。通經(jīng)系數(shù)：度量各原因?qū)Y(jié)果影響的系數(shù)。第二十三頁(yè)，共29頁(yè)。親緣系數(shù):Rxy=∑(1/2)L,L通經(jīng)鏈的箭頭數(shù)ABXY全同胞系譜⑴ABXY全同胞通徑圖⑵第二十四頁(yè)，共29頁(yè)。⑴

Fx=RSD×1/2近交系數(shù):ABCDEFX⑵FX=∑(1/2)NABCDEFX親表(堂)兄妹婚配后代X的通徑圖ABCDEFXXCDGHJAB隔代表(堂)親通徑圖XCDGHJAB第二十五頁(yè)，共29頁(yè)。4)近交降低群體基因型值的平均值,雜交則提高群體平均值5)近交使群體分化,雜交使群體一致6)近交與人工選擇相結(jié)合是提高雜種優(yōu)勢(shì)的重要手段之一第二十六頁(yè)，共29頁(yè)。9.3.2雜種優(yōu)勢(shì)及其遺傳理論1.顯性學(xué)說(shuō):雙親為對(duì)很多座位上的不同等位基因是純合體，形成雜種后，顯性的有利基因的效應(yīng)積累起來(lái)，而隱性有害基因的作用被遮蓋起來(lái)，出現(xiàn)明顯的優(yōu)勢(shì)。第二十七頁(yè)，共29頁(yè)。第二十八頁(yè)，共29頁(yè)。2.超顯性學(xué)說(shuō):雜種優(yōu)勢(shì)來(lái)源于雙親基因型的異質(zhì)結(jié)合所引起的基因間相互作用。a1b1c1d1e1a2b2c2d2e2