第十三章 数量性状遗传

1. 第十三章 数量性状遗传 （6h）

2. 数量性状及其特性 • 数量性状遗传分析的统计学基础 • 数量性状的遗传率 • 近亲繁殖与杂种优势

3. 第一节 数量性状及其特性 • 数量性状的概念及其类型 • 数量性状的多基因遗传 • 阈性状及其特性

4. 一、数量性状的概念及其类型 • 数量性状的概念 • 数量性状的类型

5. 1、数量性状的概念 • 质量性状：这些彼此间差别明显，一般没有中间过渡类型且呈现不连续变异的性状叫质量性状。 • 数量性状：性状的变异不易归于少数几组，中间一系列的过渡类型（表现型）彼此间只有数量的差异而没有明显的质的界限，这种能够度量的性状叫数量性状。

6. 2、数量性状的类型 人的身高 牛的泌乳量 • 表现为连续变异的性状： 生物的抗病力动物的产仔数 • 表现为不连续变异的性状： （阈性状）

7. 二、数量性状的多基因遗传 • 多基因假说的实验根据 • 数量性状的特征 • 多基因假说的要点 • 数量性状研究的新进展

8. （一）多基因假说的实验根据 • 早在1860年，Kolreuter首先报导了有关数量性状的杂交结果 • Nilson-Ehls的一小麦粒色遗传经典遗传实验（1909年） • 1913年，R．Emerson 和E.East公布了关于玉米果穗长度的遗传实验 • 1916年，E．East报道了烟草花冠长度遗传的实验结果 • C．Davenport 对人类皮肤颜色的研究

9.  1、早在1860年，Kolreuter首先报导了有关数量性状的杂交结果 烟草： 高（P1） 矮（P2） F1（介于P1与P2之间） F2 （高度呈连续变异，P1~P2）

12. 2、Nilson-Ehls的一小麦粒色遗传经典遗传实验（1909年）2、Nilson-Ehls的一小麦粒色遗传经典遗传实验（1909年） P 深红粒 × 白粒  F1　 中红（介于双亲之间）  F2 15红：1白 （1深红：4深中红：6中红：4浅中红）：1白

14. 小麦粒色的遗传 P 深红 ( RRCC )×白色( rrcc) F1 中红( RrCc)  F2 深红 大红 中红 大红 中红 浅红 中红 浅红 白 RRCC RrCC rrCC RRCc RrCcrrCc RRccRrcc rrcc 1/16 2/16 1/16 2/16 4/16 2/16 1/16 2/16 1/16

15. 细分： 小麦粒色的遗传

16. 基因型 R基因数 比例数　 表型 1R1R1R2R2 4R 1 深红 2 R1R1R2r2 2 R1r1R2R2 3R 4 深中红 1R1R1r2 r2 1r1 r1R2 R2 4R1r1R2r2 2R 6 中红 2R1r1r2r2 2r1r1R2r2 1R 4 浅中红 1r1r1r2r2 0R 1 白

18. 3、1913年，R．Emerson 和E.East公布了关于果穗长度的遗传实验 P 　　短穗（5－8cm） ×长穗（13－21cm）  F1　　　　　　介于双亲之间（9－15cm）  F2　（7－19cm）短者比F1短，长者比F1长很多

19. 4、1916年，E．East报道了烟草花冠长度遗传的实验结果 P 花的平均长度（93.3mm）×花的平均长度（40.5mm） （88~103mm）  （34-46mm） F1　　　　　　　　　　介于双亲之间（55－73mm）   F2　　　　　　　　平均值与F1的平均值接近（52－92mm） F2分三类　　 短52mm 中等---- 长92mm  F3 43－67mm61－82mm 67—94mm

21. 5、C．Davenport 对人类皮肤颜色的研究 • 他把人类肤色分成5类： • 白人为0―黑人（4）：0、1、2、3、4

22. 0 1 2 3 4 P  ×   F1 

23. 若F1近亲结婚，则F2肤色介于0－4 F2   人类皮肤色素的研究

24. （二）数量性状的特征

25. （三）微效多基因假说的要点 • 当Mendel遗传规律被公认后，1908年，瑞典学者 Nilson-Ehle研究了小麦籽粒颜色的遗传，根据实验结果，他认为孟德尔的结果和Kolreuter的结果有其共同的基础，并提出多基因假说这一理论，后经发展成为数量性状遗传基本理论。

26. 微效多基因假说： • 连续变异的数量性状是受多对基因控制，数量性状受2对以上基因控制，且多对基因间彼此独立，共同作用于某一性状； • 等位基因间无显隐性关系； • 各基因的效应是相等的，各基因的作用又是微效的，且具有累加作用。

27. 例如： • A1与A2的效应相等，a1与a2效应也相同，1个A的效应是微小的，2个A的效应是1个A的2倍，也可累加。

28. 微效基因与主基因 • 微效基因：数量性状一向被认为是由多基因控制的，由于基因数量多，每个基因对表型的影响比较微小，通常把这类基因叫微效基因。 • 主基因：质量性状遗传一般受少量基因控制的，每个基因作用明显，这些基因叫主基因。

29. （四）数量性状研究的新进展 • 1963年Thoday认为微效基因也可以个别地识别，并在染色体上定位。 • 1977年J.L.Jinks认为可有较好的办法估计多基因系统中有效基因的数目。 • 20世纪80年代以来，发现有些动物的产量性状不仅受微效多基因控制，且受一个/少数个主基因控制。

30. Montgomerry（1994）报道，绵羊6染色体上的booroola基因与绵羊的产羔数有关。booroola纯合体的母羊的产羔数比不带booroola的母羊多1.1-1.7头，杂合子要多产0.9-1.2。Montgomerry（1994）报道，绵羊6染色体上的booroola基因与绵羊的产羔数有关。booroola纯合体的母羊的产羔数比不带booroola的母羊多1.1-1.7头，杂合子要多产0.9-1.2。 • 猪：应急综合征基因（氟烷敏感基因）n，nn的猪易患此病，当其饥饿、咬斗、驱赶时容易发生死亡。具有n的个体在生长速度、瘦肉等数量性状方面具有明显的优势。n位于6号染色体上。

31. 三、阈性状及其特性 • 阈性状 • 阈性状的分布

32. 1、阈性状 • 是指它们的遗传是由多基因决定的，但它们的表型是非连续性的一类数量性状。 • 生物的抗病力、单胎哺乳动物的产仔数

33. 2、阈性状的分布 • X分布：是造成这类性状的某种物质的浓度/发育过程的速度的潜在的连续分布（以X表示）。一般是正态分布，或经过统计学变换后成为正态。 • P分布：是表型的间断分布（以P）表示，是可以计数的。

34. 表示发生率为20%的一个阈性状的两个分布

35. 第二节 数量性状遗传分析的统计学基础 • 平均数 • 方差与标准差 • 标准误 • 数量性状遗传分析实例

36. 一、平均数（mean） • 指算术平均数：是指某一性状的几个观察数的平均值。 • X=Σf（X）/n X：资料中每一观察数　　Σ：累加和 n: 观察的总个体数　　　　f: 各观察数出现的频数

37. 例如：玉米果穗长度的遗传 • 将P1、P2、F1、F2种于同一块地内，分别测量它们的果穗长度。将穗长资料做成频数分布表。

38. 玉米穗长度的遗传

39. 求F1 、F2的穗长平均数： • F1的平均数：12.116cm • F2的平均数：12.888cm

40. 二、方差和标准差 • 仅从平均数上不能反映数量性状的全貌。因平均数只反映一个群体的平均表现。至于群体内部变异情况，即个体间差异是反映不出来的。

42. 方差V V=Σf（X-X）2/（n-1） X-X：为离均差 n-1：自由度 当样本很大（n30），则n－1n

43. 标准差S • 标准差：也是表示群体的变异程度的值。 • V =S 2 • 标准差所表示的是平均数变异幅度，是指平均数在什么范围内发生变化。 ∑f( x - x )2 n-1 s = V =

45. 三、标准误差（SX　） • 标准误差种类很多，上面所论及的标准差为单次标准差，是单个变数距离平均数的偏差程度。

46. 如果某项研究中要取多个样本进行重复实验，而每个样本的平均数不可能完全一样。如有K个样本，就有K个平均数，即X1、X2、XK。由这些平均数算出的标准差称为平均数标准差（SX　），也称标准误差，简称机误。如果某项研究中要取多个样本进行重复实验，而每个样本的平均数不可能完全一样。如有K个样本，就有K个平均数，即X1、X2、XK。由这些平均数算出的标准差称为平均数标准差（SX　），也称标准误差，简称机误。 • SX =S/ n

47. 例如：对某校学生身高进行统计分析研究，假定该校有10个班级。每个班级都有一个平均身高数。则10个班级有10个平均数X1、X2、X10。就整个学校来讲其标准误SX =S/ n　　　　　　　　　（S：全校学生身高的标准差） • X+ SX • SX可反应平均数的变异范围

48. 四、数量性状遗传分析的实例 • 以Emerson和East对玉米果穗长度的遗传所做的研究为例 • 计算平均数 • 计算方差、标准差、标准误差

49. P1: 甜玉米 × P2: 爆玉米 玉米穗长度的遗传 AaBb F1: F2:

50. 玉米穗长度的遗传