数量遗传学第7章课件.ppt

第七章 数量遗传学 数量性状的多基因假说 数量性状的遗传率 杂种优势 第一节 数量性状的多基因假说 ※数量性状 ※数量性状的遗传率 ※纯系学说 一、数量性状（quantitative character） 性状的变异呈连续状态，界限不清楚，不易分类。动植物的许多重要经济性状往往都是数量性状。 数量性状在自然群体或杂种后代群体内，很难对不同个体的性状进行明确的分组，所以，不能采用质量性状的分析方法，而是借助于数理统计的分析方法，来分析数量性状的遗传规律。 二、数量性状和质量性状的关系 性状由于区分性状的方法不同，或者用于杂交的亲本间的相差基因对数的不同，或者由于观察层次的不同，可以显示质量性状的遗传方式，或出现数量性状的一些特点。 例如普通小麦籽粒颜色的遗传： ★一对基因差异时： 在F2的红色麦粒中：1/3与红粒亲本一致、2/3与F1一致，表现为不完全显性。 两对基因的差异 ★红色基因R表现为累加效应——F2红粒中表现为一系列颜色梯度，每增加一个R基因籽粒颜色更深一些。 三、数量性状的多基因假说（mutiple factor hypothesis） 1、控制数量性状的基因很多，几对甚至几十对，而且各基因的作用相等，每个基因的单独作用微小，但各对基因遗传方式仍然服从孟德尔遗传规律； 2、等位基因通常没有显隐性关系，或者表现不完全显性； 3、各基因的作用是累加的，呈现剂量效应（累加的基因越多，性状越明显）。 1908年Nilsson-Ehle提出多基因假说。 每一个数量性状是由许多基因共同作用的结果，其中每一个基因的单独作用较小。基因间的相互作用在数量方面的表现，可以是相加的，可以是相乘的，也可能有更复杂的相互作用形式；再加上环境影响，所以数量性状表现连续变异。一般呈正态分布，即中间类型最多，极端类型很少。 微效多基因与主效基因 ◆微效多基因(polygenes)或微效基因(minor gene)： 控制数量性状遗传的一系列效应微小的基因；由于效应微小，难以根据表型将微效基因间区别开来。 ◆主效基因/主基因(major gene)： 控制质量性状遗传的一对或少数几对效应明显的基因；可以根据表型区分类别，并进行基因型推断。 ★近年来，借助于分子标记和数量性状基因位点(quantitative trait loci，简称QTL)作图技术，已经可以在分子标记连锁图上标出单个基因位点的位置，并确定其基因效应。 ★数量性状可以由少数效应较大的主基因控制，也可由数目较多、效应较小的微效多基因或微效基因(minor gene)所控制。 多基因假说的发展 数量性状和质量性状的区别与联系 1、性状表现是否为连续变异; 2、性状是否容易受环境条件影响; 3、控制性状的基因数目不同，分析方法不同。 区别： 1、有些性状具有质量性状和数量性状 两种特性； 联系： 2、某些基因既控制质量性状又控制数量性状，对某一性状起主基因作用，对另一性状起微效基因作用； 3、都遵循基本的遗传规律。 四、纯系学说 所谓纯系，就是指从一个基因型纯合个体自交产生的后代，其后代群体的基因型也是纯一的。 W.Johannsen所做的菜豆实验： 将菜豆天然混杂群体按豆粒粒重分类播种，从中选择19个单株自交得到19个株系(line)；株系间平均粒重有明显差异。 1909年左右， W.Johannsen提出了基因型和表现型的概念。 纯系学说：认为在自花授粉植物的天然混杂群体中，可分离出许多基因型纯合的纯系。因此在一个混杂群体中选择是有效的。 但是，在纯系内个体所表现的差异，那只是环境的影响，是不能遗传的。所以，在纯系内继续选择是无效的。 性状的差异主要是由于基因的差异造成的，选择才是有效的。 纯系学说是有局限的。 纯系学说的主要贡献是：区分了遗传的变异和不遗传的变异，指出选择遗传的变异的重要性。 第二节 数量性状的遗传率 ※基本的统计学方法 ※遗传率 一、基本的统计方法 某一性状的几个观察数的平均。 1、平均数 2、方差 用来测量样本中各个个体的观察数与平均数的偏差程度。 方差大，表示变异程度就大，方差小，说明各观察值较接近。 方差是正值。 即平均数的方差的平方根。 表明平均数的可能的变异范围。 3、标准误 二、遗传率（力） 因为用方差测量变异的程度，所以各种变异就可以用方差表示。 1、遗传率的定义 表型方差（Vp） 遗传方差（VG） 环境方差（VE） 遗传率指遗传方差在总的表型方差中占的比例。即：