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第八章 数量性状的遗传

第八章 数量性状的遗传. 第一节 数量性状的遗传分析 第二节 分析数量性状的基本的统计方法 第三节 遗传变异和遗传率 第四节 近亲繁殖和杂种优势. 数量性状. 是指由多基因控制的，表现为连续变异状态、界限不清楚、不易分类的性状。例如，猪的日增重、乳牛的产乳量、鸡的产蛋量、绵羊的产毛量等等，都属于数量性状。 研究数量性状遗传规律的科学，称为数量遗传学。. 研究数量性状的重要性. 动植物的许多重要经济性状都属于数量性状，因此研究数量性状具有重要的意义。例： 动物：奶牛的泌乳量、体重、产仔数、出栏期、肉质等；

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第八章 数量性状的遗传

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Presentation Transcript

  1. 第八章 数量性状的遗传 第一节 数量性状的遗传分析 第二节 分析数量性状的基本的统计方法 第三节 遗传变异和遗传率 第四节 近亲繁殖和杂种优势

  2. 数量性状 是指由多基因控制的，表现为连续变异状态、界限不清楚、不易分类的性状。例如，猪的日增重、乳牛的产乳量、鸡的产蛋量、绵羊的产毛量等等，都属于数量性状。 研究数量性状遗传规律的科学，称为数量遗传学。

  3. 研究数量性状的重要性 • 动植物的许多重要经济性状都属于数量性状，因此研究数量性状具有重要的意义。例： • 动物：奶牛的泌乳量、体重、产仔数、出栏期、肉质等； • 植物：株高、成熟期、产量、粒重(果实大小)、品质等。

  4. 第一节 数量性状的遗传分析 • 数量性状的多基因假说 • 影响数量性状的多基因也在染色体上 • 质量性状与数量性状的关系 • 数量性状和选择

  5. 数量性状的多基因假说(Multiple Factor Hypothesis) Nilson-Ehle, H(1909)根据小麦粒色遗传提出： 数量性状受许多彼此独立的基因共同控制，每个 基因对性状表现的效果较微，但各对基因遗传方 式仍然服从孟德尔遗传规律；各基因的效应相等；各个等位基因表现为不完全显性或无显性，或表现为增效和减效作用；各基因的作用是累加的。

  6. 例：玉米穗长度遗传 假设由2对等位基因控制玉米穗长度，其中大写字母使玉米穗长度增长，但不完全显性。这样子二代的表型可分5类（如图）。aabb, 11/6. Aabb or aaBb, 4/16. Aabb or aaBB or AaBb, 6/16. AABb or AaBB, 4/16. AABB,1/16

  7. 例：2个玉米品系杂交后代P255表8-1；P256图8-2

  8. 玉米穗长度遗传 结果分析 • F1介于双亲之间，表现为不完全显性 • 不能按穗长对F2个体进行归类 • F2平均值与F1接近但变异幅度更大

  9. 影响数量性状的多基因也在染色体上 • 例：菜豆 （P257表） • 紫皮种子（ PP Pp ）较大，白皮种子（ pp ）较小，杂交后F2代 紫：白=3：1，种皮颜色符合孟德尔遗传；但种子大小呈连续变异，其遗传情况符合多基因理论。 • 若把F2按基因型分为3类（PP Pp pp），则在这3类中，每一类的种子平均大小是不同的。可见控制重量的多基因中，有一部分与P、p基因连锁。说明多基因也和其他基因一样，是在染色体上的

  10. 质量性状特征：性状表现为不连续性(间断性)变异；受一对或少数几对主效基因控制；不易受环境条件的影响，互作较简单；可对杂交、自交、测交后代群体进行表型类型分组，并对各组个体数比例进行分析研究。质量性状特征：性状表现为不连续性(间断性)变异；受一对或少数几对主效基因控制；不易受环境条件的影响，互作较简单；可对杂交、自交、测交后代群体进行表型类型分组，并对各组个体数比例进行分析研究。 数量性状特征：变异是连续的； 可以度量； 呈（或接近） 正态分布，要用正态分布 原理来分析处理数量性状 ； 受环境影响较大。虽 质量性状亦受环境影响，但与 数量性状相比，要小得多。 质量性状与数量性状的异同

  11. 质量性状与数量性状的关系 • （1）由于区分性状的方法不同。P258表8-3 若按颜色来分则可看做质量性状；若按把红色细分则表现出数量性状的特点。

  12. 质量性状与数量性状的关系 • （2）由于用于杂交的亲本间相差基因对数的不同，相差的基因对数愈多，愈接近连续分布。P 259表8-4

  13. 质量性状与数量性状的关系 • （3）由于观察的层次不同。例产子数可简单分为单胎和多胎，引起多胎的激素水平是连续分布的。又例多趾和正常，非此即彼。但建成物质是连续的。P261图8-3

  14. 数量性状和选择 P263表8-5 说明在纯系内进行选择是无效的。因它们的基因型一致，表型差异只是由环境引起的结果，是不遗传的。

  15. 第二节 数量性状的基本统计方法 平均数(mean)：某一性状的几个观察数的平均。 意义：作为一个资料的代表，用它来指出资料中各变数集中较多的中心位置，并用来与另一资料相比较。

  16. 平均数(mean) • 1、算术平均数：一个资料中，各变数的总和被变数个数除所得的商数。 • 2、中数：将资料内所有变数从小到大依次排列，位于中间的那个变数。 • 3、众数：在资料中出现次数最多的那个变数。 • 4、几何平均数：资料内的 n 个变数相乘的积开 n 次方所得的方根。

  17. 平均数的特性 • 1、一个样本各变数与平均数的差之和等于零。 • 2、一个样本各个变数与平均数的差的平方和比各个变数与其它数的差的平方和为小，即离均差的平方和为最小。

  18. 平均数的计算方法 • 1、直接法 • 2、加权法:将各个变数x乘上它自己的权数，再经过总和后除以权数的总和。

  19. 方差（variance） 离均差= 离均差之和= 离均差平方和 SS= 方差（variance）或均方（平均平方和 mean square）

  20. 标准差从各变数与平均数差的大小来观察变异程度的一个统计量标准差从各变数与平均数差的大小来观察变异程度的一个统计量 • 特性：标准差的大小，受每个变数值的影响，如变数与变数间变异大，其离均差也大，此时标准差必然也大。 • 计算公式为：

  21. 变异系数：标准差与平均数的比值 • 当利用标准差进行比较两个或多个样本的变异情况时，只限于单位相同，同时还需要在各平均数彼此相近似的情况下才能应用。如单位不同的样本或平均数差异很大时，欲比较其变异程度就不能采用标准差。 • 变异系数 C.V =

  22. 实例计算P265 短穗玉米穗长 N=57 = 0.67

  23. 第三节 遗传变异和遗传力 遗传力（heritability） ，亦称遗传传递力，是指亲代传递其遗传特性的能力。根据遗传力估计值中的包含成份不同，遗传力可分为：广义遗传力（Heritability in the broad sense）和狭义遗传力（Heritability in the narrow sense）。 广义遗传力（H2）：指数量性状遗传方差占表型方差的比例，用公式表示为：

  24. 遗传率的公式和运算 • 如有一对基因A、a ，它们的3个基因型的平均效应是：AA,a； Aa,d； aa,- a。 • d =0没有显性；d= a显性完全。 aa Aa AA d a -a O

  25. P268 表8-6 F2的遗传方差：

  26. 如果控制同一性状的基因有Aa,Bb,…Nn,等n对，这些基因不相互连锁，而且，一对基因与另一对基因间没有相互作用，则F2的遗传方差成为：如果控制同一性状的基因有Aa,Bb,…Nn,等n对，这些基因不相互连锁，而且，一对基因与另一对基因间没有相互作用，则F2的遗传方差成为：

  27. 那么VE怎样求呢？因为2个亲本都为纯种，遗传变异=0，所以表型变异完全来自环境变异，同样F1表型变异也完全来自环境变异。所以VE可由实际来推算：那么VE怎样求呢？因为2个亲本都为纯种，遗传变异=0，所以表型变异完全来自环境变异，同样F1表型变异也完全来自环境变异。所以VE可由实际来推算：

  28. 例：玉米穗长度遗传

  29. 注：遗传方差=表型方差-环境方差 环境方差=（VP1+VP2+VF1）/3 =（0.67+3.56+2.31）/3 =2.18

  30. 上述计算的遗传力包括了加性方差和非加性方差，但基因在纯合态时，只有加性方差能够遗传。所以叫广义遗传率上述计算的遗传力包括了加性方差和非加性方差，但基因在纯合态时，只有加性方差能够遗传。所以叫广义遗传率 • 只计算基因加性效应的方差（ VA）部分在总的表型方差中所占的比例，叫狭义遗传率。公式： • 要估计狭义遗传率，还需要估计基因加性效应方差VA，这需要对各世代的表型方差分量进行进一步的分解

  31. 设F1个体回交AA的子代为B1，则B1的遗传方差

  32. 分割。但如果把B1和B2的遗传方差加在一起，求平均值，则得：分割。但如果把B1和B2的遗传方差加在一起，求平均值，则得：

  33. 人和几种经济动植物的生产性能的遗传率 大于50%--高遗传率 20-50%--中等遗传率 小于20%---低遗传率

  34. 对遗传率的几点说明 • 1、遗传率是一个统计学概念，是针对群体，而不是个体。例人类身高的遗传率为50%，不是说某个人的身高一半由遗传控制，一半由环境决定。而是在身高这个总变异中，一半由遗传控制，一半由环境决定。 • 2、一般来说，遗传率高的性状，选择较易，遗传率低的性状选择难些。在育种时运用杂交技术可增加遗传变异，育种进度可以加速。

  35. 第四节 近亲繁殖与杂种优势 近交和近交系数 近交系数的计算 近交的影响 杂种优势 杂种优势的遗传学理论 杂种优势的利用

  36. 近交和近交系数 近交（inbreeding）：近交是指有亲缘关系的个体间的交配。例如：全同胞，亲子，半同胞，亲表兄妹交配等等。最近的交配为自交。 近交系数（coefficient of inbreeding）：记作F，指一个个体从某一祖先得到一对纯合、而且遗传上等同的基因的概率。

  37. 近交系数的计算P280图8-5；图8-6

  38. P281表8-16；表8-17

  39. 近交（inbreeding）的影响 • 1、强壮性降低 • 2、体重减轻 • 3、繁殖力低 • 4、对疾病抵抗力低 • 5、出现畸形

  40. 杂种优势 杂交：指亲缘关系疏远的不同品种或不同品系之间的交配。例如：长白猪约克夏；长白嘉兴黑猪； 杂种优势：指亲缘关系疏远的不同品种或品系间杂交后，F1代的生长发育、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等性状优于双亲的现象。即：杂种的活力超过双亲的中间值。 例：马*驴—骡

  41. 近交与杂交的比较 1、近交增加纯合子频率，降低杂合子频率；杂交增加杂合子频率，降低纯合子频率； 2、近交导致后代群体退化；杂交产生杂种优势； 3、近交使群体杂合基因型趋向0，群体分化成表现不一的若干子群体；杂交使群体杂合基因型趋向1，导致群体表型整齐一致。 4、近交加选择能加速群体间基因频率的差异，为杂交利用提供纯系，从而提高杂种优势。

  42. 杂种优势的遗传学理论 1. 显性说（Bruce1910年提出）：如双亲很多座位上的不同等位基因是纯合体，形成杂种后，显性的有利基因效应集积起来，而隐性有害基因的作用被遮盖起来，出现了明显的优势。

  43. 2. 超显性说(East和Shull，1918年提出)：基因处于杂合状态比两个纯合状态都好。而且这样的基因座位越多，杂种的优势越大。杂种优势要看每对等位基因的作用的差异程度，差异越大，子一代的优势越明显。

  44. 杂种优势的利用 玉米杂交技术

  45. 作业 P292：2、7、10、16

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