遺傳學數(shù)量遺傳1第1頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)數(shù)量性狀的特征一、概念質(zhì)量性狀：表現(xiàn)不連續(xù)、個體差異明顯可以分組求比例，文字描述。

數(shù)量性狀：表現(xiàn)連續(xù)、個體差異不明顯，不能分組求比例。計量描述。

研究方法：大群體n30、多世代、復雜的統(tǒng)計。2第2頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二二、數(shù)量性狀的特征質(zhì)量性狀數(shù)量性狀差異明顯：個體間變異呈間斷性分布，可以明確分組歸類。1.差異不明顯：個體間變異呈連續(xù)分布，不能分組歸類。顯性作用強：F1通常表現(xiàn)為顯性。2.顯性作用弱：部分、不完全顯性。F1表現(xiàn)為中間型。3.控制性狀的基因少。3.控制性狀的基因多。4.性狀表現(xiàn)受環(huán)境影響小。4.性狀表現(xiàn)受環(huán)境影響大與環(huán)境互作。3第3頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二4第4頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)多基因假說一、瑞典遺傳學家Nilson-Ehle（1909）：小麥籽粒顏色的遺傳

R－紅色、r－白色：1.二對重疊基因：

PR1R1R2R2×r1r1r2r2

F1R1r1R2r2

F2=(—R+—r)＝—R+—Rr+—Rr+—Rr+—r=15R_（

紅）+1r（白）12122×21164416361641622131164

深紅

中深紅

中紅

淡紅白5第5頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二2.三對重疊基因：

F2

＝—R6+—R5+—R4+—R3+—R2+—R1+—r

＝63R_（紅）：1r（白）二、多基因假說的內(nèi)容：

1.數(shù)量性狀的表現(xiàn)是多個基因共同作用的結(jié)果

多基因（polygene）

2.單個基因的效應是累積的、微小的和難以區(qū)分的微效基因（minorgene）。質(zhì)量性狀的基因：主基因（majorgene）1646641564206415646641646第6頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二3.等位基因缺乏顯性：不完全顯性、部分顯性。RR>Rr>rr，大寫字母僅表示增效基因，小寫字母表示減效。4.微效多基因可以作為修飾基因（modifier），修飾主基因的表達程度：如：奶?；ò叩倪z傳。5.與主基因一樣位于染色體上，分類、連鎖、交換。單個基因的遺傳完全符合“三大定律”，但是由于無法鑒定單個基因的作用，無法用三大定律進行分析。除了統(tǒng)計分析之外，分子標記技術(shù)的運用，可以檢測、定位、標記數(shù)量性狀基因位點（Quantitativetraitloci，QTL）。7第7頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二

可以解釋：超親遺傳現(xiàn)象：

P1（A1A1A2A2a3a3a4a4）×P2（a1a1a2a2A3A3A4A4）中熟中熟

F1:中間型，

F2分離出超親類型：

A1A1A2A2A3A3A4A4a1a1a2a2a3a3a4a4

特晚熟特早熟8第8頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第三節(jié)統(tǒng)計方法

X＝

S2（V）＝

S＝S2

標準差

變異系數(shù)∑xin（∑xi-X）N－1平均數(shù)：反應群體的水平方差：反應群體的整齊性或者個體之間的差異大小Sx

＝S2n9第9頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第四節(jié)廣義遺傳力（率）及其估計

1.定義：遺傳方差占總方差的％，衡量性狀變異的傳遞能力。

P＝G+EP＝G+EP－P＝（G－G）+（E－E）

∑（P－P）＝∑（G－G）+（E－E）＝∑（G－G）+（E－E）+2（G－G）×（E－E）＝∑（G－G）+∑（E－E）（基因型不受環(huán)境影響）

VP＝VG＋GE

?＝VG/VP×100%

2222222B10第10頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二2.廣義遺傳率的估計（1）VE的估計：

P1群體：個體之間基因型相同，所以VP1＝VEP2群體：個體之間基因型相同，所以VP2＝VEF1群體：個體雖然是雜合體，但是個體之間基因型相同，所以VF1＝VE

對于上述三種群體估計出的VE，可以做各種平均以獲得更準確的估計：

VE＝－（VP1

＋VP2

）

VE

＝－（VP1

＋VF1＋VP2

）121311第11頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二（2）VP的估計

F2群體中的個體之間既有基因型差異（AA，Aa，aa），又包含了環(huán)境差異。所以VP＝VG＋VE＝VF2

?＝VG/VP×100%＝2BVF2

－VEVF2×100%12第12頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第五節(jié)狹義遺傳率及其估計一、加性－顯性模型：從一對等位基因開始分析：設:P1:AA的表現(xiàn)型為+aP2:aa的表現(xiàn)型為–aF1:Aa的表現(xiàn)型為d

中親值（meanofparents，MP）＝0aaMPAaAA-a0d+a13第13頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二

關(guān)于d的討論：

d>+a超顯性

d＝+a完全顯性

a>d>0部分顯性

d＝0不完全顯性

d<0部分隱性

14第14頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二實際上，遺傳方差可以再分解：

VG＝VA＋VD＋VIVA：加性方差，由于基因的累加效應引起的方差。可以穩(wěn)定遺傳

VD：顯性方差，等位基因之間的部分顯性引起的方差。不能穩(wěn)定遺傳

VI：上位性方差，非等位基因之間的互作引起的方差。一般很小，而且不能穩(wěn)定遺傳，所以往往忽略。

15第15頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二

二、狹義遺傳率的概念狹義遺傳率：加性方差占總方差的百分比。

?＝×100%三、狹義遺傳率的估計關(guān)鍵：VA的估計因為VP＝VF2，所以首先要分析F2中遺傳方差的各種組分。

2NVAVP

16第16頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二P：AA×aaF1AaF2B1B2

AA－－－

Aa－－－

aa－－－141214×aa×AA1212121217第17頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二

基因型fxfxfx2AA1/4a1/4a1/4a2Aa1/2d1/2d1/2d2aa1/4-a-1/4a1/4a2∑1d1/2d－a2+－d2

1212F2B1AA1/2a1/2a1/2a2Aa1/2d1/2d1/2d2∑1d－a+－d－a2+－d2

12121212Aa1/2d1/2d1/2d2aa1/2-a-1/2d1/2a2∑1-a+d－d-－a－a2+－d2

B21212121218第18頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二VF2＝∑fx2－（∑fx）＝－a2+－d2

－（－d）

＝－a2+－d2

VF2＝∑（－a2+－d2）+VE

＝－VA+－VD+VEVB1＝∑fx2－（∑fx）＝－a2+－d2

－－（a+d）

＝－a2+－d2

－－adVB2＝∑fx2－（∑fx）＝－a2+－d2

－－（a-d）

＝－a2+－d2+－adVB1

+VB2＝－a2+－d2

1214121212121412212212141214212121421414141221414121219第19頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二VB1

+VB2

＝∑（

－a2+－d2

）＝－VA+－VD+VE2VF2－VB1

+VB2

＝－VA

?

＝×100%＝×100%12121212122NVAVP

2VF2－VB1

+VB2VF220第20頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二遺傳率的意義與應用：廣義遺傳率：越高，說明個體差異主要由遺傳差異決定，因此，對表現(xiàn)型的選擇越有效。狹義遺傳率：越高，總遺傳方差中的加性方差所占比例越大，由于加性方差可以穩(wěn)定遺傳，所以，狹義遺傳率高的性狀，可以早期世代選擇，而對狹義遺傳率低的性狀，早代選擇效果差。21第21頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二第六節(jié)近親繁殖與雜種優(yōu)勢一、近親繁殖的概念近親繁殖：又稱近親交配，指血統(tǒng)、親緣關(guān)系相近的個體間的交配、繁殖。推廣：基因型相近或相同的個體間的交配。近交系數(shù)：是指個體的某個基因位點上兩個等位基因來源于共同祖先某個基因的概率。

F[0,1]

自花授粉植物：4%

植物：天然異交率常異花授粉植物：>4%,20%

異花授粉植物：>20%22第22頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二二、自交和回交的遺傳效應

1.自交：一對雜合基因的自交：自交0代F1Aa自交1代F2－AA－Aa－aa

自交2代F3－AA－（－AA+－Aa+－aa）－aa

－AA－Aa－aa141214141214141214381438…………23第23頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二自交r代Fr+1：－（1-－）AA－Aa－（1-－）aa

即：純合體：1-－雜合體：－對獨立遺傳的雜合基因：自交r代得到Fr+1中的純合基因、雜合基因的概率分布：（1-－）+－純合體比例（純合率）：X%＝（1-－）1212r12r1212r12r12r12rn12r純合雜合12rn24第24頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二自交的遺傳效應：

1）自交使基因分離

2）自交使群體趨于純合遺傳穩(wěn)定

n越大，越難以純合（純合率公式）

3）隱性性狀得以表現(xiàn)：近交有害、近交衰退。25第25頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二回交：

A×BF1×BBC1×BBC2×BBC3A：非輪回親本B：輪回親本26第26頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二AA×aaF1Aa×aaBC1（－Aa+－aa）×aaBC2－（－Aa+－aa）+－aa＝－aa+－Aa…………

BCr（1-－）aa－Aa

純合體（輪回親本）雜合體（非輪回親本）121212121212143412r12r27第27頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二n對獨立遺傳的基因，BCr代中純合基因與雜合基因的概率分布：（1-－）+－純合率X%＝（1-－）12r12rn12rn28第28頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二回交的遺傳效應：（與自交比較）（1）后代基因型趨純合，只有一種基因型：輪回親本，自交則有2n種純合體。（2）純合率公式相同?；亟坏囊饬x：（1）可以獲得“同核異質(zhì)”、“同質(zhì)異核”系：

A（非輪回親本）×B（輪回親本）

BCr（A的細胞質(zhì)，B的核）29第29頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二BCr與A：細胞質(zhì)相同，核不同……同質(zhì)異核系

BCr與B：核相同，細胞質(zhì)不同……同核異質(zhì)系作用：研究細胞質(zhì)的影響，培育雄性不育系、保持系等。（2）回交育種用于改良優(yōu)良品種的個別缺點。

A×B（優(yōu)良品種，但有一個缺點，受體）

（一般品種，互補A的缺點，供體）

F1

×ABC1×A選擇B的優(yōu)良性狀30第30頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二BC2×ABC3×A------BC8:A的細胞質(zhì)、細胞核，具有供體B的優(yōu)良性狀。受體性狀通過回交恢復，供體基因通過選擇保持。（3）測交。選擇B的優(yōu)良性狀選擇B的優(yōu)良性狀31第31頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二三、雜種優(yōu)勢（Heterosis）（一）什么是雜種優(yōu)勢

1概念：兩個遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的F1，在生長勢、生活力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等比其雙親優(yōu)越的現(xiàn)象。營養(yǎng)型：營養(yǎng)生長

2分類：生殖型：生殖生長適應型：適應性

3特點：（1）只在F1表現(xiàn)（2）群體優(yōu)勢（3）綜合表現(xiàn)，不是個別性狀32第32頁，共36頁，2023年，2月20日，星期二4衡量標準：（1）超中親優(yōu)勢＝

（2）超高親優(yōu)勢＝

（3）競爭優(yōu)勢＝

5

決定雜種優(yōu)勢程度的因素（1）雙親的親緣關(guān)系、生態(tài)類型、生理特性的差異:適度F1－MPMP×100%F1－P1P1×100%×100%F1－CKCK33第33頁，共36頁，202