1、第九章 数量性状的遗传,主要内容,第一节 数量性状遗传的特点第二节 数量性状遗传的统计分析第三节 遗传变异和遗传率第四节 近亲繁殖与杂种优势,一、基本概念,质量性状：呈现不连续变异的性状,表型之间截然不同，具有质的差别，用文字描述的性状称质量性状。 数量性状：性状之间呈连续变异状态，界限不清楚，不易分类，用数字描述的性状。 阈性状：数量性状在表现型上间断，但实际呈潜在的连续分布，这类性状称为阈性状。,二、 数量性状的特征,1、变异是连续的2、容易受环境的影响而发生表型改变3、两个基因型纯合的亲本杂交，F1表现双亲的中 间类型,但变异范围较小。4、F2表型也介于双亲之间，但变异范围大于F1。5、
2、当双亲不是极端类型时，F2可分离出高于双亲或低于双亲的类型，即表现为超亲遗传,二、数量性状的特征,二、数量性状的特征,早熟a1a1a2a2A3A3 A1A1A2A2a3a3 晚熟 F1 A1a1A2a2A3a3 F2群体的基因型有27种，其中基因型为A1A1A2A2A3A3的个体，将比晚熟亲本更晚熟；基因型为a1a1a2a2a3a3的个体，将比早熟亲本更早熟。,二、数量性状的特征,(1)小麦子粒颜色受两对基因决定的遗传动态,三、数量性状遗传的多基因假说,15：1,(2)小麦子粒颜色受三对基因决定的遗传动态,三、数量性状遗传的多基因假说,63：1,三、数量性状遗传多基因假说,数量性状是许多对基因
3、共同作用的结果每一对基因对性状表型的表现所产生的效应是微效的微效基因的效应是相等，而且相互累加微效基因显性不完全微效基因对环境敏感,多基因控制的数量性状遗传,基因对数估计,1.根据极端表型出现的频率估计 例：两个自交系植物杂交，它们的种子重量分别是20厘克和40厘克，杂交得到的F代的种子都是30厘克重。F1F1杂交产生1000个植株，4株有20厘克重的种子，4株是40厘克，其他植株的种子重量在这两个极端值之间。你说，决定种子重量的基因有多少对？2.估计最低限度的基因对数 n=D2/8( ),数量性状和质量性状的区别,数量性状和质量性状的区别,第二节 数量性状的统计分析,1、平均数2、方差3、标
4、准误,一、平均数,平均数:是某一性状全部观察数(表现型值)的平均。通过把全部资料中各个观察的数据总和加起来，然后用观察总个数除之。公式如下：,二 方差,当群体很大，n=1时,标准误：表明平均数的可能变异范围。,三 标准误,例题：57个玉米穗长度(cm， x ) 5 6 7 8观察数 (个 ) 4 21 24 81、平均数,2、方差： 积加X2=52x4+62x21+72x24+82x8 =2544 积加X5x4+6x21+7x24+8x8=378 S2= 2544(378)2/57 0.67 5713、标准误,（一）表型值、基因型值的构成 表型是基因型和环境相互作用的结果 PGE P：表型值(
5、Phenotype) G：基因型值(Genetype)特定基因型个体性状表现的一定数量。 E：环境效应(Environment)指除基因型外环境对个体性状表现的作用。,第三节 遗传变异和遗传率,基因型值：GADI A：累加效应(additive effect)，由基因的相加效应累加的数值。可固定遗传，又称育种值。 D：显性效应(dominance deviation)，等位基因在杂合状态时的显性效应所产生的偏差。 I：上位效应 (epistatic deviation)，由非等位基因之间的互作所产生的偏差。 只有1个座位的基因控制的性状： G A + D,（二）群体方差的理论构成 由于： PG
6、E 表型方差 遗传方差环境方差 VP VG VE 又因： GADI 所以：VG VA + VD + VI 只有1个座位的基因控制的性状 VG VA + VD,（三） 遗传率及其估算,1、遗传率的概念遗传率:在多基因控制的性状遗传中，遗传因素所起作用的程度为遗传率。, 遗传方差占总方差的比值。,2、广义遗传率, 基因加性方差占表现型总方差的比值。,3、狭义遗传率,4、遗传率的公式和运算,AAaa =2a, m为AA和aa的平均值; 杂合体Aa和m之间的数量差异为d; d/a为显性程度。,4.1 F2遗传方差的计算,VG=fx2-(fx)2= a2+ d2,如果控制同一性状有n对基因：A,a;B,
7、b;N,n则F2的遗传方差:VG=1/2 a12+1/4d12+1/2a22+1/4d22+1/2an2 +1/4dn2 设： VA= a12+a22+an2 VD= d12+d22+dn2 则表型方差VF2=1/2 VA+1/4 VD+VE（表型方差可由观察值来计算）,4.2 广义遗传率的计算,VP1= VGP1+VE ； VP2= VGP2+VE ； VGP1=VGP2=0 VP1= VE ； VP2=VE VF1= VG1+VE ； VG1=0 ； VF1= VEVP1+ VP2 = 2 VE ； VP1+ VP2 + VF1 = 3 VE VE=(1/2) (VP1+VP2)或 VE=
8、(1/3) (VP1+VP2+VF1) VF2= VG2+VE,4.2 广义遗传率的计算, VF1VE1 V E1VE2 VE2VE1VF1,=(1/2VA+1/4VD)/(1/2VA+1/4VD+VE),4.2 广义遗传率的计算,例题：玉米穗长度 57个世代 P1 P2 F1 F2S2 0.67 3.56 2.31 5.07 h2 5.07(0.67 + 3.56 + 2.31 )/3 5.07 57,4.2 广义遗传率的计算,狭义遗传率： =VA / VP=(1/2 VA）/ VF2,要求出VA,需用F1个体回交两个亲本： F1(Aa) P1(AA)得B1; F1(Aa) P2(aa)得B
9、2。,4.3 狭义遗传率的计算,B1遗传方差的计算(AA Aa),B1的遗传方差： VGB1= (a2+d2) (a+d)2 =1/4 (a-d)2 = 1/4 (a2-2ad+d2),B2遗传方差的计算（Aa aa）,B2的遗传方差： VGB2= (a2+d2) (d-a)2 =1/4 (a+d)2 = 1/4 (a2+2ad+d2),由VB1,VB2可分离出加性方差VA,B1,B2遗传方差的平均值： 1/2（VGB1+VGB2）=1/4 (a2+d2)如果控制同一性状有n对基因：A,a;B,b;N,n 1/2（VGB1+VGB2） = 1/4VA+ 1/4VD 回交一代的平均表型方差: 1
10、/2(VB1+VB2)= 1/4VA+ 1/4VD +VE而F2的表型方差 VF2= 1/2VA+ 1/4VD+VE,1/4VA,狭义遗传率为,VF2-1/2(VB1+VB2)=1/4VA而F2的表型方差 VF2= 1/2VA+1/4 VD+VEhN2= (1/2 VA）/ VF2 =,世代 小麦抽穗期 表型方差 P1 13 11.04 P2 27 10.32 F1 18.5 5.24F2 21.2 40.35B1 15.6 17.35B2 23.4 34.29,例题:, （VB1+VB2）= VA+ VD+VE = (17.35 + 34.29 ) = 25.82 VA = VF2 （VB1
11、+VB2） = 40.35 25.82 = 14.53 VA VA+ VD+VE,= 2 X ( 14.53 )/40.35= 72%,5、遗传率的意义及性质,(1)指导人工育种 50%高；20-50%中； 纯合基因。,设：a1a1纯合等位基因能支配一种代谢功能，生长量为10个单位； a2a2纯合等位基因能支配另一种代谢功能，生长量为4个单位； a1a2杂合等位基因则能支配两种代谢功能，生长量10个单位。 则 a1a2 a1a1 a2a2 说明异质等位基因的作用优于同质等位基因，可以解释杂种 远远优于最好亲本的现象称为超显性假说。,5 超显性假说, 超显性假说的论证 . 某些植物的花色遗传粉红
12、色白色F1红色 F2 1 : 2 : 1 淡红色蓝色F1紫色, 许多生化遗传学证据 Pa1a1a2a2各抗一个生理小种 F1a1a2能抗两个生理小种。,显性假说与超显性假说的比较共同点：杂种优势来源于双亲间基因型的相互关系。 不同点： 显性假说：优势源于双亲显性基因间互补； 超显性假说：源于双亲等位基因间互作（无显隐性）。 事实上，上述两种情况都存在。 杂种优势是由于双亲显性基因互补、异质等位基因互作 和非等位基因互作的单一作用或是由于这些因素综合作用和累加作用而引起的。,本章小结,1、讲授了数量性状与质量性状的概念。2、数量性状与质量性状的区别。3、数量性状的特征。4、常用遗传参数的运算方法。5、遗传力的估算方法。6、近交系数的计算。,
