1、第九章 數(shù)量性狀遺傳1.數(shù)量性狀在遺傳上有些什么特點？在實踐上有什么特點？數(shù)量性狀遺傳和質(zhì)量性狀遺傳有什么主要區(qū)別？解析：結(jié)合數(shù)量性狀的概念和特征以及多基因假說來回答。參考答案：數(shù)量性狀在遺傳上的特點：（1）數(shù)量性狀受多基因支配（2）這些基因?qū)Ρ硇陀绊懶?，相互獨立，但以積累的方式影響相同的表型。（3）每對基因常表現(xiàn)為不完全顯性，按孟德爾法則分離。數(shù)量性狀在實踐上的特點：（1）數(shù)量性狀的變異是連續(xù)的，比較容易受環(huán)境條件的影響而發(fā)生變異。（2）兩個純合親本雜交，f1表現(xiàn)型一般呈現(xiàn)雙親的中間型，但有時可能傾向于其中的一個親本。f2的表現(xiàn)型平均值大體上與f1相近，但變異幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過f1。f2分離群體內(nèi)

2、，各種不同的表現(xiàn)型之間，沒有顯著的差別，因而不能得出簡單的比例，因此只能用統(tǒng)計方法分析。（3）有可能出現(xiàn)超親遺傳。數(shù)量性狀遺傳和質(zhì)量性狀遺傳的主要區(qū)別：（1）數(shù)量性狀是表現(xiàn)連續(xù)變異的性狀，而質(zhì)量性狀是表現(xiàn)不連續(xù)變異的性狀；（2）數(shù)量性狀的遺傳方式要比質(zhì)量性狀的遺傳方式復(fù)雜的多，它是由許多基因控制的，而且它們的表現(xiàn)容易受環(huán)境條件變化的影響。2.什么叫遺傳率？廣義遺傳率？狹義遺傳率？平均顯性程度？解析：根據(jù)定義回答就可以了。參考答案：遺傳率指親代傳遞其遺傳特性的能力，是用來測量一個群體內(nèi)某一性狀由遺傳因素引起的變異在表現(xiàn)型變異中所占的百分率，即：遺傳方差/總方差的比值。廣義遺傳率是指表型方差（vp

3、）中遺傳方差（ve）所占的比率。狹義遺傳率是指表型方差（vp）中加性方差（va）所占的比率。平均顯性程度是指。在數(shù)量性狀的遺傳分析中，對于單位點模型，可以用顯性效應(yīng)和加性效應(yīng)的比值d/a來表示顯性程度。但是推廣到多基因系統(tǒng)時，sd/sa并不能說明任一位點上基因的顯性性質(zhì)。因為sd和sa都可能因為有正有負(fù)而相消，除非兩個親本分別集中了所有顯性和隱性等位基因。但是sd2和sa2是顯性效應(yīng)和加性效應(yīng)的積累，不會產(chǎn)生正負(fù)相消，因此在多對基因效應(yīng)相等的假設(shè)下，所以是可以直接度量多基因系統(tǒng)的顯性程度的。對取算術(shù)根，當(dāng)= 0時為無顯性；0 1為超顯性。3.自然界中雜交繁殖的生物強制進行自交或其它方式近交時生

4、活力降低，為什么自然界中自交的生物繼續(xù)自交沒有不良影響呢？解析：天然自交的生物其隱性的有害基因已經(jīng)被淘汰。參考答案：自然界中自交的生物通過自交使隱性基因暴露，在長期的進化過程中淘汰了隱性純合的有害基因。因此繼續(xù)自交就沒有不良影響了。4.johannsen用菜豆做實驗，得出純系學(xué)說。這個學(xué)說的重要意義在哪里？它有什么局限性？解析：考察學(xué)生對純系學(xué)說的理解。參考答案：丹麥遺傳學(xué)家w.l.約翰森根據(jù)菜豆的粒重選種試驗結(jié)果在1909年提出純系學(xué)說。認(rèn)為由純合的個體自花受精所產(chǎn)生的子代群體是一個純系。在純系內(nèi)，個體間的表型雖因環(huán)境影響而有所差異，但其基因型則相同，因而選擇是無效的；而在由若干個純系組成的

5、混雜群體內(nèi)進行選擇時，選擇卻是有效的。這個學(xué)說的意義在于：（1）確認(rèn)了數(shù)量性狀是可以真實遺傳的；（2）提出了基因型和表現(xiàn)型的概念，分清了可遺傳的變異和不可遺傳的變異。認(rèn)為數(shù)量性狀同時受遺傳和非遺傳因素的控制，基因型的不連續(xù)的效應(yīng)可以為環(huán)境效應(yīng)所修飾而在表型上表現(xiàn)為連續(xù)變異。（3）為系統(tǒng)育種提供了遺傳學(xué)原理，把植物的變異劃分為遺傳的變異和不遺傳的變異,對育種具有重要的指導(dǎo)意義，對近代育種起了重要的推動作用。純系學(xué)說的局限性在于忽視了純系的相對性和可變性。純系的純是相對的、暫時的。純系繁育過程中，由于突變、天然雜交和機械混雜等因素必然會導(dǎo)致純系不純。在良種繁育工作中，要保持品種的純度，必須作好去雜

6、工作。純系繼續(xù)選擇可能是有效的。純系中可能由于突變和天然雜交產(chǎn)生遺傳變異，出現(xiàn)更優(yōu)的個體。5.純種或自交系的維持比較困難，那末，制造單交種或雙交種時，為什么要用純種或自交系呢？解析：可以用顯性假說來解釋。參考答案：雜種優(yōu)勢的顯性假說認(rèn)為來自雙親不同基因位點上的等位基因處于雜合態(tài)時，有利的顯性基因可以遮蓋相對的隱性基因的不利作用，取長補短，雜種在諸方面表現(xiàn)了超出雙親的優(yōu)勢。雜種優(yōu)勢作為最大雜合性狀態(tài)，通過自交系間雜交比品種間雜交更易獲得。如果用大寫字母表示品種和自交系中不同的等位基因，那么當(dāng)品種雜交時，f1代中的雜合性狀態(tài)將是：品種a 品種ba、b、c、d、e、f、g、i、j等 a、b、c、d、

7、e、f、g、i、j等f1 aa、bb、cc、dd、ee、ff、gg、ii、jj等f1代中多數(shù)等位基因是純合的而少數(shù)基因是雜合的。因此所表現(xiàn)出的雜種優(yōu)勢就沒有使上述品種中衍生出的兩個自交系雜交時所表現(xiàn)的那么強。例如：來自品種a的自交系8 來自品種b的自交系25a、b、c、d、e、f、g、i、j等 a、b、c、d、e、f、g、i、j等f1 aa、bb、cc、dd、ee、ff、gg、ii、jj等當(dāng)遺傳上不同的自交系雜交時，f1代在大多數(shù)位點上達(dá)到雜合狀態(tài)，使得整個生物體繁茂地生長。所以一旦技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理時，一般要利用自交系間雜種優(yōu)勢。6.假設(shè)多對等位基因控制了某一表型，用計算數(shù)值衡量各個等位

8、基因?qū)υ摫硇偷倪z傳貢獻。 如：a0、b0、c0等位基因的表型貢獻各是5個單位，而a1、b1、c1等位基因的表型貢獻各是10個單位，請計算a0a0b1b1c1c1和a1a1b0b0c0c0兩個親本和它們f1雜種表型的計量數(shù)值。設(shè)（1）沒有顯性；（2）a1對a0是完全顯性； （3）a1對a0是完全顯性，b1對b0是完全顯性。解析：考察數(shù)量性狀基因型值的分解。參考答案：（1） 沒有顯性時，p1 a0a0 b1b1 c1c1 a1a1 b0b0 c0c0 p2 5 5 10 10 10 10 10 10 5 5 10 10 f1 a1a0 b1b0 c1c0 10 5 10 5 10 5所以，p1 =

9、 5 + 5 + 10 + 10 + 10 + 10 = 50 p2 = 10 + 10 + 5 + 5 + 5 + 5 = 40 f1 = 10 + 5 + 10 + 5 + 10 + 5 = 45（2） 當(dāng)a1對a0顯性，則a1a0 = a1a1，于是：p1 a0a0b1b1c1c1 a1a1b0b0c0c0 p2 50 40 f1 a1a0 b1b0 c1c0 20 10 5 10 5所以，p1 = 50 p2 = 40 f1 = 20 + 10 + 5 + 10 + 5 = 50（3） 當(dāng)a1對a0、b1對b0顯性，同理：p1 a0a0b1b1c1c1 a1a1b0b0c0c0 p2

10、50 40 f1 a1a0 b1b0 c1c0 20 20 10 5所以，p1 = 50 p2 = 40 f1 = 20 + 20 + 10 + 5 = 557. 根據(jù)上題的假定，導(dǎo)出下列的f2頻率分布，并作圖。計量數(shù)值（1）（2）（3）303540455055601/646/6415/6420/6415/646/641/641/644/649/6416/6419/6412/643/641/642/647/6412/6415/6418/649/64解析：考察數(shù)量性狀基因型值的分解。參考答案：（1）沒有顯性時：p1 a0a0 b1b1 c1c1 a1a1 b0b0 c0c0 p2 5 5 10

11、10 10 10 10 10 5 5 10 10 f1 a1a0 b1b0 c1c0 10 5 10 5 10 5f2a0b0c0a0b0c1a0b1c0a0b1c1a1b0c0a1b0c1a1b1c0a1b1c1a0b0c03035354035404045a0b0c13540404540454550a0b1c03540404540454550a0b1c14045455045505055a1b0c03540404540454550a1b0c14045455045505055a1b1c04045455045505055a1b1c14550505550555560基因型值頻率30135640154

12、5205015556601（2）a1對a0是顯性時：p1 a0a0b1b1c1c1 a1a1b0b0c0c0 p2 50 40 f1 a1a0 b1b0 c1c0 20 10 5 10 5f2a0b0c0a0b0c1a0b1c0a0b1c1a1b0c0a1b0c1a1b1c0a1b1c1a0b0c03035354040454550a0b0c13540404545505055a0b1c03540404545505055a0b1c14045455050555560a1b0c04045455040454550a1b0c14550505545505055a1b1c04550505545505055a1

13、b1c15055556050555560基因型值頻率301354409451650195512603（3）a1對a0是顯性，b1對b0是顯性時：p1 a0a0b1b1c1c1 a1a1b0b0c0c0 p2 50 40 f1 a1a0 b1b0 c1c0 20 20 10 5f2a0b0c0a0b0c1a0b1c0a0b1c1a1b0c0a1b0c1a1b1c0a1b1c1a0b0c03035404540455055a0b0c13540455045505560a0b1c04045404550555055a0b1c14550455055605560a1b0c04045505540455055a1

14、b0c14550556045505560a1b1c05055505550555055a1b1c15560556055605560基因型值頻率3013524074512501555186098.上海奶牛的泌乳量比根賽（guernseys）牛高12，而根賽牛的奶油含量比上海奶牛高30。泌乳量和奶油含量的差異大約各包括10個基因位點，沒有顯隱性關(guān)系。在上海奶牛和根賽牛的雜交中，f2中有多少比例的個體的泌乳量跟上海奶牛一樣高，而奶油含量跟根賽牛一樣高？解析：因為題目要求的個體類型是二性狀都同于親本的f2的極端類型，而且只要頻率。因此在這里，個體性狀值(12或30)可以不再考慮。同時，解題中，亦無需求其

15、對應(yīng)的基因型效應(yīng)值，只求f2中極端類型的預(yù)期頻率即可。參考答案：根據(jù)題意，假定真實遺傳的上海奶牛(p1)基因型為a1a1a10a10b1b1b10b10，真實遺傳的根塞牛之基因型為a1a1a10a10b1b1b10b10，則上述交配及求解可圖示如下：p1 a1a1a10a10b1b1b10b10 a1a1a10a10b1b1b10b10 p2 f1 a1a1a10a10b1b1b10b10 g（僅示高產(chǎn)基因）a1a10b1b10 f2（僅示高產(chǎn)基因型）也就是說，泌乳量跟上海奶牛一樣高而奶油含量和根塞牛一樣高的f2為。9. 測量101只成熟的矮腳雞的體重，得下列結(jié)果：只數(shù)體重817521591.

16、21.31.41.51.6計算平均數(shù)和方差。注：用公式。解析：根據(jù)平均數(shù)和方差的定義計算。參考答案：題目給出變量x的各觀測值及其相應(yīng)頻率是：f1 = 8f2 = 17f3 = 52f4 = 15f5 = 9于是平均數(shù)為：而方差為：10.測量矮腳雞和蘆花雞的成熟公雞和它們的雜種的體重，得到下列的平均體重和表型方差：平均方差矮腳雞蘆花雞f1f2b1b21.4斤6.63.43.62.54.80.10.50.31.20.81.0計算顯性程度以及廣義和狹義遺傳率。解析：根據(jù)狹義遺傳率的定義，利用親本、f1、f1、f2、b1和b2進行計算。參考答案：根據(jù)題意，兩親本之矮腳雞(設(shè)為p1)和蘆花雞（設(shè)為p2)

17、為純型合子，故不提供基因型方差。因此可以借助不分離世代(p1，p2和f1)求得環(huán)境方差： 于是可求得廣義遺傳率為：而狹義遺傳率可代入借助回交世代方差的估算公式求得：在上述兩項估算中知：因為 ， ，所以，根據(jù)定義，有：11.設(shè)親本植株aa的高度是20，aa的高度是10，f1植株aa的高度是17。計算f2植株的平均高度和方差。問：你所求得的平均數(shù)跟用公式求得的平均數(shù)不同，這是為什么？你所求得的方差跟用公式求得的方差是一樣的，這是為什么？解析：首先根據(jù)f2群體的遺傳結(jié)構(gòu)，利用加權(quán)的方法計算f2植株的平均高度和方差；然后利用教材p268的公式計算f2植株的平均高度和方差，注意p268的公式中基因型值是

18、以中親值為原點的。參考答案：f2群體的遺傳結(jié)構(gòu)為1/4 aa、1/2 aa、1/4 aa，假定這些基因型所受的環(huán)境影響相同，則f2植株的平均高度為：方差為：根據(jù)題意，上述位點的基因型效應(yīng)為：中親值：加性效應(yīng)：顯性效應(yīng)：根據(jù)教材p203的公式計算f2植株的平均高度和方差，得：所求得的平均數(shù)（16）跟用公式求得的平均數(shù)（1）不同，這是因為用公式求得的平均數(shù)是以中親值為原點的，如果加上中親值15，兩個平均數(shù)就相同了。所求得的方差跟用公式求得的方差一樣，這是因為方差的性質(zhì)中有一條：一個變量加上或減去一個常數(shù)后其方差不變。用公式計算時，三個基因型的值實際上都減去了中親值15（見教材p203的表9-6），

19、但是這不會影響方差的大小。12.假定有兩對基因，每對各有兩個等位基因，aa和bb，以相加效應(yīng)的方式?jīng)Q定植株的高度。純合子aabb高50cm，純合子aabb高30cm，問：（1）這兩個純合子之間雜交，f1的高度是多少？ （2）在f1f1雜交后，f2中什么樣的基因型表現(xiàn)40cm的高度？ （3）這些40cm高的植株在f2中占多少比例？ 解析：該題應(yīng)該還有兩個隱含的假定，即這兩對基因獨立，且效應(yīng)相等。用棋盤格法寫出f2的基因型，然后根據(jù)各基因的效應(yīng)值來計算基因型值。參考答案：根據(jù)題意知，a和b，a和b，基因效應(yīng)值相等，作用相加。于是：中親值：加性效應(yīng)：在上述假定條件下，可以認(rèn)為無顯性，即d = 0。因

20、此（1）f1aabb個體的性狀值等于中親值：（2）f2中表現(xiàn)40cm高度的基因型有：aabb，aabb，aabb （3）40cm高度的植株（aabb，aabb，aabb）在f2中共占3/8。13.一連續(xù)自交的群體，由一個雜合子開始，需要經(jīng)多少代才能得到大約97的純合子？解析：考察自交對群體遺傳結(jié)構(gòu)的影響。參考答案：雜合子自交按照（n為自交代數(shù)）的速率純合化，因此可以得到滿足題目要求的方程：于是：14.預(yù)測雙交種（ab）（cd）產(chǎn)量的最好方法是求4個單交種ac，bc，ad和bd的產(chǎn)量的平均數(shù)，為什么？為了使雙交種的雜種優(yōu)勢最強，在這6個可能的單交中，你將選那兩個單交種進行雜交，如a和d是姊妹自交系，b和c也是姊妹自交系。解析：利用對雜種優(yōu)勢和雙交種概念的理解來答題。參考答案：因為產(chǎn)量是數(shù)量性狀，也就是說，在無顯性、無互作時，基因所決定的性狀值相加。因此，子代性狀值等于親本性狀值的平均數(shù)(中親值)。于是可得： （1