第一节 数量性状(xngzhung)的遗传质量性状和数量性状n质量性状（qualitative character）：相对性状间的差异明显，表现为不连续变异的性状。n数量性状（quantitative character）：相对性状间的差异不明显，表现为连续变异的性状。第七章 数量(shling)性状的遗传第一页，共三十七页。1.数量性状的变异表现为连续性，杂交后代难以(nny)明确分组。2.数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异，这种变异是不遗传的。一、数量性状(xngzhung)遗传的特征第二页，共三十七页。二、数量(shling)性状的多基因假说n1909年，Nilsson-Ehle提出，主要内容：1.数量性状是由多基因控制的；2.每对基因对表型的作用(zuyng)是微效的，且作用(zuyng)相等并呈累加作用(zuyng)；3.微效基因之间缺乏显隐性关系；4.微效基因易受环境条件影响；5.多基因的遗传符合孟德尔定律。第三页，共三十七页。小麦： 红色子粒品种(pnzhng)白粒子粒品种(pnzhng) F1 F2： 红色子粒 白色子粒 15 1 63 1 第四页，共三十七页。子粒颜色(yns)受两对重叠基因决定 第五页，共三十七页。子粒(zl)颜色受三对重叠基因决定 第六页，共三十七页。1.数量性状表现连续分布，质量性状表现不连续分布。2.控制数量性状或质量性状的基因数目不同(b tn)。控制质量性状的是单对基因，控制数量性状的是多对基因。3.数量性状或质量性状的区分不是绝对的。 区分性状的方法不同 用于杂交的亲本间相差基因对数的不同 观察层次的不同三、数量性状(xngzhung)与质量性状(xngzhung)的关系第七页，共三十七页。第八页，共三十七页。四、数量性状与选择Johannsen的菜豆纯系选择实验表明(biomng)：纯系内选择无效 第九页，共三十七页。第二节 数量(shling)性状遗传分析的统计学方法一、平均数(mean) 某一性状全部(qunb)观察数的平均。 第十页，共三十七页。二、方差(variance) 反映个体测量值与平均值的偏差(pinch)程度，用来测量变异的程度。也用V来表示： VS2当平均数是由理论假定(jidng)时，分母用n。第十一页，共三十七页。三、标准误 方差开方，使变异(biny)范围的单位和个体量度范围相同。标准(biozhn)误（standard error）标准差（standard deviation, SD）1_第十二页，共三十七页。第三节 遗传力的估算( sun)及应用n遗传力：指亲代传递其遗传特性的能力，用遗传率表示(biosh)，指遗传变异占总变异的百分数。 遗传力0，表示变异完全由环境引起。 遗传力1，表示变异完全由遗传因素决定。n广义遗传力：遗传变异占表型总变异的百分数。n狭义遗传力：遗传变异中基因加性作用的变异占表型总变量的百分数。第十三页，共三十七页。n广义(gungy)遗传力：遗传方差占总方差(表型方差) 的百分比。一、广义(gungy)遗传力的计算广义遗传力(H2)=100%100%VGVPVGVG+ VE第十四页，共三十七页。表型值(P)=基因型值(G)+环境(hunjng)作用值(E)nVP VG VE对P1、P2和F1来说，遗传方差 VG 0 VP VEnVP1 VEnVP2 VEnVF1 VE VE 1/2( VP1 VP2 )或VE 1/3 ( VP1 VP2 VF1 )第十五页，共三十七页。nVF2 VG+ VEn VG VF2 - VE VF2 - VF1 VF2 - 1/2( VP1 VP2 )100%广义遗传力(H2)=VGVP=100%VF2 - VF1 VF2=VF2 - 1/2( VP1 VP2 )VF2100%第十六页，共三十七页。n狭义遗传(ychun)力：指遗传(ychun)方差中可固定遗传(ychun)的加性方差占总方差(表型方差) 的百分比。n表型方差遗传方差环境方差 加性方差(能固定的可遗传部分) 遗传方差 显性方差(不能固定的可遗传部分)n表型方差加性方差显性方差环境方差nVP VA VD VE二、狭义(xiy)遗传力的计算=100%VAVG+ VE100% VAVP狭义遗传力(h2)=第十七页，共三十七页。1.一对(y du)基因的遗传模式以A，a为例，可构成三种(sn zhn)基因型：AA，Aa，aa设它们的效应值分别为 AA：a；Aa：d；aa：- adaaAAAaa- aOo: 两亲本的中间值(平均值)d: Aa离开两亲中点的显性偏差(pinch)。d=0，无显性d=a(或-a)，显性完全0da (或-ad0) ，部分显性第十八页，共三十七页。例：两个纯合玉米亲本(qn bn)，一个为长果穗(AA)，平均长度为20cm，一个为短果穗(aa)，平均长度为10cm，杂种一代(Aa)果穗的平均长度为17cm。求：两亲本的中间值和三种基因型的效应值。 效应值基因型值中间值第十九页，共三十七页。2.各世代(shdi)基因型平均效应值的估算nF1代平均效应(xioyng)值：dnF2代平均效应值：1/2dnF1与AA的回交子代B1的平均效应值：1/2(a+d)nF1与aa的回交子代B2的平均效应值：1/2(d-a)第二十页，共三十七页。nF2的遗传方差 VG(F2)=1/2a2 + 1/4d2n多对基因遗传，基因不连锁，也无非(wfi)等位基因间的相互作用，那么F2的遗传方差为 VG(F2)= 1/2(a12 + a22 + a32 + an2) + 1/4 (d12 + d22 + d32 + dn2) = 1/2a2 + 1/4d2 设a2 = A ， d2 = D 则VG(F2)= 1/2 A + 1/4 D nF2的表型方差 VP(F2)= 1/2 A + 1/4 D + VE -3.各世代方差(fn ch)组成部分的分析第二十一页，共三十七页。回交世代(shdi)方差的估算nB1的遗传(ychun)方差VG(B1)= 1/4(a-d)2nB2的遗传方差VG(B2)= 1/4(a+d)2nVG(B1+B2) = 1/4(a-d)2 +1/4(a+d)2 = 1/2 a2 + 1/2 d2 = 1/2 A+ 1/2 Dn二者的表型方差之和为 VP(B1+B2) = 1/2 A+ 1/2 D + 2 VE - 第二十二页，共三十七页。由公式(gngsh)得100%狭义遗传力(h2) =1/2 AVP(F2)2得1/2 A= 2VP(F2) - VP(B1+B2) 100%狭义遗传力(h2) =2VF2 (VB1+VB2)VF2da平均显性程度=第二十三页，共三十七页。三、遗传力的应用(yngyng)n指导育种：遗传力高说明这一性状受遗传因素影响大，人工选择的效率(xio l)较高；反之，人工选择效率(xio l)低。n用于人类数量性状分析 第二十四页，共三十七页。第二十五页，共三十七页。一、近亲繁殖及其遗传效应1、概念n近亲繁殖：也称近亲交配，或简称近交，是指血统或亲缘关系相近的两个(lin )个体间的交配。n根据亲缘远近的程度一般可分为： 全同胞、半同胞和表兄妹之间的交配 回交、自交 第四节 近亲繁殖(jn qn fn zh)和杂种优势第二十六页，共三十七页。2.近交遗传效应的表示方法n近交系数(F)：一个个体从它的某一祖先(zxin)那里得到一对纯合的、等同的，即在遗传上是完全等同的基因的概率。n近交系数的计算第二十七页，共三十七页。3.近亲繁殖的遗传效应(1)自交的遗传效应杂合体通过自交可以导致后代基因的分离，将使后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化。杂合体通过自交能够导致等位纯合，使隐性性状得以表现出来。通过自交能够导致遗传性状的稳定，使同一群体内出现多个(du )不同组合的纯合基因型，对于品种的保纯和物种的相对稳定具有重要意义。第二十八页，共三十七页。 一对杂合基因（Aa）连续自交的后代(hudi)基因型比例的变化世代 自交 基因型的比数 杂合体（Aa） 纯合体（AA+aa） 代数 比数 % 比数 %F1 0 Aa 100 0F2 1 1AA 2Aa 1aa 2/4 1/21=50 2/4 1-1/21=50F3 2 4AA 2AA 4Aa 2aa 4aa 4/16 1/22=25 12/16 1-1/22=75 Fn+1 n 1/2n 0 1-1/2n 100 第二十九页，共三十七页。n假设各对基因是独立遗传的，并且(bngqi)各种基因型后代的繁殖能力相同，纯合子在自交后代所占的百分比为 n为分离世代（第一分离世代是F2） r是杂合子中等位基因的对数第三十页，共三十七页。(2) 回交的遗传(ychun)效应n回交：杂交后代与两个亲本之一再次交配。 其中第一次回交的后代称为回交一代BC1 回交一代再回交，称为回交二代BC2 回交n-1代再回交，称为回交n代BCn n轮回亲本：被用来与F1连续回交的亲本。n非轮回亲本：未被用来连续回交的亲本。第三十一页，共三十七页。(2)回交的遗传效应基因代换：多次连续回交后，回交后代(hudi)的基因型将基本上回复为轮回亲本的基因型。定向纯合：回交后代基因的纯合是定向的，即趋向于回交亲本。第三十二页，共三十七页。第三十三页，共三十七页。二、杂种优势的概念及表现1.杂种优势：是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象。 2.F2的衰退表现：由于F2出现性状的分离和重组，与F1相比，生长势、生产力、抗逆性和产量等方面都显著地表现下降(xijing)，即出现所谓的衰退现象。第三十四页，共三十七页。1.显性假说提出：最早是1910年由Bruce（布鲁斯）等人提出，后经补充和修改完善。 主要观点：认为杂种优势(yush)是由于双亲的显性基因全部集中在杂种中引起的，由于一个亲本的显性有利基因有可能掩盖住另一亲本的不利基因，使杂种表现出超出双亲的生长优势(yush)。缺点：只考虑到等位基因的显性作用，没有指出非等位基因的相互作用，更没有考虑到杂种优势的性状大多是数量性状，是受多基因控制的，基因效应是累加的。三、杂种优势的遗传(ychun)理论第三十五页，共三十七页。2.超显性假说(ji shu)提出：1908年Shull和East分别提出。主要观点：杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的基因间的互作，认为等位基因间没有显隐性的关系。基本原理在于认为杂合等位基因的两个成员在生理、生化、反应能力以及适应性等方面优于任何一种纯合类型。不足：完全排斥了显性的差别第三十六页，共三十七页。内容(nirng)总结第一节 数量性状的遗传。小麦： 红色子粒品种白粒子粒品种。Johannsen的菜豆纯系选择实验 表明：纯系内选择无效。d=a(或-a)，显性完全。n为分离世代（第一分离世代是F2）。提出：最早是1910年由Bruce（布鲁斯）等人提出，后经补充和修改完善。提出：1908年Shull和East分别提出。基本原理在于认为杂 合等位基因的两个成员在生理、生化、反应能力以及适应性等方面优于任何(rnh)一种纯合类型第三十七页，共三十七页。