第十三章数量遗传.ppt

第十三章 数量遗传,第十三章 数量遗传,质量性状：表现为不连续变异的性状 数量性状：表现为连续变异的性状,第二节 数量性状的特征,（1）变异呈连续性，杂交后的分离世代不能明确分组。 （2）容易受环境条件影响，使研究复杂化。 （3）普遍存在基因型与环境的互作。,数量性状（quantitative character)：是指性状呈连续变化，界限不清楚，不易分类的性状。如身高、体重、牛的产奶量、鸡的产蛋量、小麦的株高、穗长、千粒重等等。 第一节 数量性状的遗传 一、多基因假说(polygene hypothesis) Nillsson-Ehle的小麦籽粒颜色的杂交实验。 分别用粉红、红色、深红与白色杂交：, 浅红 x 白色 AAbbcc aabbcc 淡红Aabbcc 浅红 淡红 白色 红色 x 白色 AABBcc aabbcc 浅红AaBbcc 白色 淡红 浅红 中红 红色,深红 x 白色 AABBCC aabbcc 中红AaBbCc 4六种深浅不一的红色（比率为、）白色,二、数量性状遗传的特征 数量性状是由多对基因控制的。 每对基因的作用是微小的，数量性状是由这些微效的基因共同作用的结果。 微效基因大多情况下表现为相等而且累加的效应，但有时也表现为显性效应，有时表现为减效效应。 微效基因容易受环境因素的影响，即数量性状是由遗传与环境因素共同作用的结果。,三、多基因遗传病 常见的多基因遗传病：哮喘、精神分裂症、原发性高血压、消化性溃疡、II型糖尿病、冠心病、癫痫、动脉粥样硬化等。 多基因遗传病的易感性、易患性和阈值： 易感性：由遗传因素所决定的一个个体得多基因遗传病的风险。 易患性：由遗传因素和环境因素共同作用下一个个体得多基因遗传病的风险。 大多数个体的易患性在平均值附近，易患性很高或很低的个体很少。,控制数量性状的多基因假说：,1909年，由尼尔逊、埃尔提出 要点： 数量性状是由微效多基因控制的，其遗传方式服从孟德尔遗传规律； 各基因的效应相等； 各等位基因的表现为不完全显性或无显性； 各基因的作用是累加性的。,数量性状和质量性状的区别：,1、性状表现为连续性变异，分离世代不易分组 ； 不连续性变异，分离世代能分组,2、用度量方法表示，用生统方法研究； 用文字表示，用分组计数方法研究,3、微效基因控制，没有显隐关系； 主基因控制，有显隐关系,4、容易受环境条件影响； 不易受环境条件影响,第四节 遗传参数的估算及其应用,平均数： 方差： 标准差：,遗传率的估算及其应用,P G + E 证明 ：VP VG + VE 广义遗传率：h2B VG / VP×100 （VPVE）/ VP×100,遗传方差估算：杂交亲本都是纯合体，杂种F1的基因型是一致的，基因型方差为零，于是，从VF2减去VF1就可得遗传方差（VG），VGVF2VF1 广义遗传率（VF2VF1）/ VF2×100,遗传率的估算及其应用,环境方差估算方法： （1）利用基因型纯合群体（亲本）估算环境方差：VE1/2（VP1VP2） （2）利用基因型一致的F1群体估算环境方差：VEVF1 （3）利用两亲本和F1的表型方差合计估算：VE1/3（VP1VP2VF1）,VG VAVDVI VA：加性方差(可固定遗传） VD：显性方差(不可固定遗传） VI：上位性方差(不可固定遗传）,狭义遗传率及估算方法 狭义遗传率是遗传方差中加性方差占总方差的百分比。 狭义遗传率VA/（VAVDVIVE）×100 通过F2和回交世代估算狭义遗传率： h2N2VF2（VB1VB2） / VF2×100,狭义遗传率的估算方法,加显性模型：,二、遗传率的意义及性质 指导人工育种：遗传率高说明这一性状受遗传因素影响大，人工选择的效率较高；反之，人工选择效率低。 遗传率是一个统计学概念，是对群体而言的。如人的身高遗传率0.5并不表示某个人的身高1/2由遗传因素决定，1/2由环境因素决定。而是指人类身高的总变异中1/2由遗传因素决定，1/2由环境因素决定。 遗传率是针对特定群体在特定环境下而言，如发生遗传变异或环境改变其遗传率也将发生改变。,第五节 数量性状基因定位,QTL是数量特性座位（Quantitative trait loci)的缩写。 采用QTL定位方法，可以估算数量性状的基因点数目、位置和遗传效应。 该定位方法有三大类： 1、单标记分析法 2、区间作图法 3、复合区间作图法,第六节 近亲繁殖与杂种优势,近交与杂交的概念： 植物中的近交：自交；回交 动物中的近交：全同胞；半同胞和亲表 兄妹 度量亲缘关系的远近： 动物采用系谱分析法（近亲系数） 植物天然异交率,按天然异交率对作物的分类：,自花授粉作物 14% 水稻、小麦等 常异花授粉作物 520% 棉花、高梁等 异花授粉作物 2050% 玉米、黑麦等,二、近亲繁殖的遗传效应,1、杂合体通过自交能导致后代基因的分离，使后代群体中的遗传组成趋于纯合。 2、杂合体通过自交能够导致等位基因纯合，使隐性性状得以表现。 3、杂合体通过自交能够导致遗传性状的稳定。,自交后代纯合率估算公式,X%=（1- 1/2r)nX100%,r:自交代数,n:基因对数,X%：为（r+1）群体的纯合率,回交的遗传效应,回交与自交的差别； 1、回交后代的基因型纯合将严格受轮回 亲本的控制。 2、纯合率使用公式相同，但内容不同,三、杂种优势的表现和遗传理论,杂种优势：是生物界的普遍现象，是指杂合体在一种或多种性状上表现优于亲本的现象 杂种优势的基本特点： 1、性状表现出综合优势 2、杂种优势的大小，大多取决于双亲性状间的相对差异和相互补充 3、杂种优势的大小与双亲基因型的高度纯合有密切关系 4、优势的大小与环境条件关系密切,F2的衰退表现：,为分离群体 亲本基因型纯合度愈高，F1愈优势，F2衰退愈疯狂,杂种优势遗传理论：,显性假说：认为多数显性基因比隐性基因优，F1集中了双亲的全部显性基因，从而导致杂种优势； 超显性假说：认为杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的等位基因间的互作；,关于杂种优势利用需重视的问题：,一、杂交亲本的纯合性或典型性 二、亲本杂交组合的选配（配合力） 三、杂交制种技术简易，种子繁殖系数要高 该领域的课题：杂种的固定，永久杂合体,