數(shù)量遺傳學(xué)詳解演示文稿第一頁，共四十二頁。優(yōu)選數(shù)量遺傳學(xué)第二頁，共四十二頁。數(shù)量性狀的遺傳在本質(zhì)上與孟德爾式的遺傳完全一樣，只是需用多基因理論來解釋。第三頁，共四十二頁。數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀的關(guān)系數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀由于以下原因有時(shí)很難確定：區(qū)分的方法不同；粒小麥的籽粒顏色?；虻膶?shù)不同；植株的高矮。觀察的層次不同；閾值性狀，多胎。第四頁，共四十二頁。數(shù)量性狀的多基因遺傳第五頁，共四十二頁。閾值性狀遺傳第六頁，共四十二頁。多基因遺傳病與單基因病比較先證者同胞發(fā)病率低于1/2-1/4,常在1－10％之間。第七頁，共四十二頁。基因型相同時(shí)變異由環(huán)境決定第八頁，共四十二頁。多基因假說（multiplefactorhypothesis）數(shù)量性狀是許多對基因共同作用的結(jié)果每一對基因?qū)π誀畋硇偷谋憩F(xiàn)所產(chǎn)生的效應(yīng)是微效的微效基因的效應(yīng)是相等，而且相互累加微效基因顯性不完全微效基因?qū)Νh(huán)境敏感第九頁，共四十二頁。數(shù)量性狀基因數(shù)的估計(jì)4n

=F2代個體總/F2代中極端個體數(shù)例如:獲得子二代22016個子代，其中極端子代86個，計(jì)算所涉及的基因數(shù)。

4n

=22016/86n=4

第十頁，共四十二頁。多基因效應(yīng)的累加方式算術(shù)平均數(shù)累加子一代表型是兩個親代的算術(shù)平均數(shù)。累加效應(yīng)＝純合顯性表型－純和隱性表型顯型顯性有效基因數(shù)

第十一頁，共四十二頁。增效基因累加值：

74－24每個增效基因是18cm；AAAA:2+18x4=74AAAa:2+18x3=56AAaa:2+18x2=38Aaaa:2+18x1=20aaaa:2第十二頁，共四十二頁。多基因效應(yīng)的累加方式幾何平均數(shù)累加子一代表型是兩個親代表型乘積的平方根。累加效應(yīng)＝F1表型/2的平方根。例題：雜交同上

F1

穗長：74X2＝12.2

第十三頁，共四十二頁。每個增效基因值：12.2/2=2.47cmAAAA:2x2.474=74.2AAAa:2x2.473=30.1AAaa:2x2.472=12.2Aaaa:2x2.471=4.9aaaa:2第十四頁，共四十二頁。環(huán)境與基因型形成的變異第十五頁，共四十二頁。數(shù)量性狀遺傳分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)平均數(shù)（average）：方差（variance）與標(biāo)準(zhǔn)差（standardeviation）:第十六頁，共四十二頁。例題：57個玉米穗長度(cm，x)5678觀察數(shù)(個)421248平均數(shù)5x4+6x21+7x24+8x857=6.63第十七頁，共四十二頁。方差：變數(shù)與平均數(shù)的偏差的平均平方和。積加X2=52x4+62x21+72x24+82x8=2544積加X＝5x4+6x21+7x24+8x8=378n=57S2=2544－(378)257－1＝0.67第十八頁，共四十二頁。第十九頁，共四十二頁。親本選擇繁殖第二十頁，共四十二頁。選擇差異與遺傳率第二十一頁，共四十二頁。數(shù)量性狀的遺傳率表型方差=遺傳（基因型）方差+環(huán)境方差VP=VG+VE其中VG=VA+VD

VA：加性方差,由基因的相加效應(yīng)所產(chǎn)生的方差VD：顯性方差，基因在雜合狀態(tài)時(shí)的顯性效應(yīng)所產(chǎn)生的方差第二十二頁，共四十二頁。數(shù)量性狀的遺傳率廣義遺傳率h2＝遺傳方差/表型方差＝VG/VG+VE狹義遺傳率h2N＝相加遺傳方差/表型方差＝VA/VG+VE第二十三頁，共四十二頁。遺傳率的定義廣義遺傳率：狹義遺傳率：

第二十四頁，共四十二頁。一對基因A，a，它們的3個基因型的平均效應(yīng)是：

AA，a；Aa，d；aa，-aAAAaaaOaadAA，Aa，aa性狀計(jì)量的模式圖，O點(diǎn)表示兩親代的中間值，雜合體Aa位于O點(diǎn)的右方，表示A為部分顯性。第二十五頁，共四十二頁。F2平均值和遺傳方差的計(jì)算F2的遺傳方差VG=Σx2-(Σx)2=1/2a2+1/4d2

第二十六頁，共四十二頁。由定義：廣義遺傳率：H2=VG/VP=(VF2-VE)/VF2

=(1/2VA+1/4VD)/(1/2VA+1/4VD+VE)由于兩親代為純合體，基因型相同，表型的變異可看作均來自環(huán)境的影響，所以：

VE=(1/2)X(VP1+VP2)

或VE=(1/3)X(VP1+VP2+VF1)第二十七頁，共四十二頁。如果控制同一性狀有n對基因：A,a;B,b;…N,n則F2的遺傳方差:VG=1/2aa2+1/2ab2+…+1/2an2…

(VA)

+1/4da2+1/4db2+…+1/4dn2...

(VD)設(shè)：VA為加性效應(yīng)產(chǎn)生的方差VD為顯性效應(yīng)產(chǎn)生的方差則表型方差VF2=1/2VA+1/4VD+VE（表型方差可由觀察值來計(jì)算。）第二十八頁，共四十二頁。如果控制同一性狀有n對基因：A,a;B,b;…N,n則F2的遺傳方差:VG=1/2aa2+1/2ab2+…+1/2an2…

(VA)

+1/4da2+1/4db2+…+1/4dn2...

(VD)設(shè)：VA為加性效應(yīng)產(chǎn)生的方差VD為顯性效應(yīng)產(chǎn)生的方差則表型方差VF2=1/2VA+1/4VD+VE（表型方差可由觀察值來計(jì)算。）第二十九頁，共四十二頁。廣義遺傳率：h2=VG/VP=(VF2-VE)/VF2

VE=(1/2)*(VP1+VP2)

或VE=(1/3)*(VP1+VP2+VF1)例題：玉米穗長度57個世代P1P2F1F2S20.673.562.315.07h2＝5.07－(0.67+3.56+2.31)/35.07＝57％第三十頁，共四十二頁。狹義遺傳率：h2=VA/VP=(1/2VA）/VF2

要求出VA,需用F1個體回交兩個親本：F1(Aa)

XP1(AA)得B1;

F1(Aa)

XP2(aa)得B2。B1,B2的表型方差分別計(jì)算如下

第三十一頁，共四十二頁。B1的平均數(shù)和遺傳方差的計(jì)算

(AAXAa)fxfxfx2AA1/2a?a?a2Aa1/2d?d?d2合計(jì)1?(a+d)?(a2+d2)B1的遺傳方差：VB1=?(a2+d2)–[?(a+d)]2

=1/4*(a-d)2第三十二頁，共四十二頁。B2的平均數(shù)和遺傳方差的計(jì)算

AaXaaB2的遺傳方差：VB2=?(a2+d2)–[?(d-a)]2

=1/4*(a+d)2fxfxfx2aa1/2-a-?a?a2Aa1/2d?d?d2合計(jì)1?(d-a)?(a2+d2)第三十三頁，共四十二頁。1/4VA=VF2–1/2(VB1+VB2)第三十四頁，共四十二頁。由VB1,VB2可分離出加性方差VAB1,B2遺傳方差的平均值：?（VGB1+VGB2）=1/4(a2+d2)?（VB1+VB2）=?VA+?VD+VE而F2的表型方差VF2=?VA+?VD+VE由上述二式即可求出VA,進(jìn)而求出狹義遺傳率。第三十五頁，共四十二頁。狹義遺傳率h2＝VA/VG+VE世代小麥抽穗期表型方差P11311.04P22710.32F118.55.24F221.240.35B115.617.35B223.434.29第三十六頁，共四十二頁。?（VB1+VB2）=?VA+?VD+VE

＝

?(17.35+34.29)＝25.82?VA＝

VF2－?（VB1+VB2）

＝40.35－25.82=14.53?VA?VA+?VD+VE

＝

2X(14.53)/40.35

＝72%第三十七頁，共四十二頁。對遺傳率的幾點(diǎn)說明遺傳率是一個統(tǒng)計(jì)學(xué)概念，是針對群體，而不是用于個體；遺傳率反映了遺傳變異和環(huán)境變異在表型變異中所占的比例，遺傳率的數(shù)值會受環(huán)境變化的影響；一般來說，遺傳率高的性狀較容易選擇，遺傳率低的性狀較難選擇。第三十八頁，共四十二頁。近親繁殖和雜種優(yōu)勢近交和近交系數(shù)近交系數(shù)（F）：一個個體從其某一祖先得到一對純合的、且遺傳上等同的基因的頻率。近交系數(shù)的計(jì)算（利用家系圖）P1a1a2a3a4P2B1B2s在a1，a2，a3，a4四個基因座位上，S至少得到一對純合子的概率（即近交系數(shù)）為：F=4（1/2）4第三十九頁，共四十二頁。近交系數(shù)計(jì)算舉例表兄妹結(jié)婚所生子女的近交系數(shù)：F