08 数量性状基因及其遗传.doc

第八章 数量性状的遗传分析 教学目的和要求： 1. 理解和掌握数量性状的特点和遗传基础； 2. 理解数量性状的分析方法； 3. 掌握遗传率的计算方法和用途； 4. 掌握近交的遗传效应和近交系数的计算； 5. 掌握杂种优势的概念和产生的遗传机理。 教学重点和难点： 【教学重点】数量性状的特点和遗传基础；遗传率的估算方法；近交系数的计算。 【教学难点】遗传率的估算方法。 教学内容 第一节 一数量性状二数量性状的多基因假说三阈性状及其特征第二节 数量性状分析的基本方法 一遗传率第节 一 第一节 一数量性状quantitative character） 表现连续变异、不易分类、需用数字加以区分的性状称为数量性状，如经济性状。 2 数量性状的特点 变异的连续性 对环境的敏感性 分布的正态性 多基因作用的微效性 数量性状杂交后代的表型特征 两个纯合亲本杂交，F1一般为双亲的中间类型，但有时也可能倾向某一个亲本。F2的表型平均值大体与F1相近，但是变异幅度远远超过F1。F2分离的群体内，各种不同的表型之间多为量的差别，没有质的不同。 超亲遗传(transgressive inheritance)：当杂交双亲不是极端类型时，杂交后代中有可能分离出高于高值亲本或低于低值亲本的类型。这种杂种后代的分离超越双亲范围的现象叫做超亲遗传。 二数量性状的多基因假说 瑞典遗传学家Nilsson-Ehle于1909年研究小麦籽粒颜色的遗传后提出多基因假说，经后人试验论证而得到公认。 数量性状是多对微效基因或多基因（polygene）的联合效应造成的。 多基因中的每一对基因对性状表型所产生的效应是微小的，不能辨认单个基因的效应，只能按性状表现一起研究； 微效基因的效应是相等而且相加的，故又称多基因为累加基因。 2.多基因假说(polygene hypothesis)要点： 微效基因之间往往缺乏显性，用大写字母表示增效，用小写字母表示减效。 微效基因对环境敏感，因而数量性状的表现易受环境因素的影响而发生变化。微效基因的作用常常被整个基因型和环境的影响所遮盖，难以识别个别基因的作用。 多基因往往有多效性。多基因一方面对某一性状起微效基因的作用，同时对其它性状起修饰基因的作用，使之成为其它基因表现的遗传背景。 多基因与主效基因（major gene）一样，都在细胞核内的染色体上，并且具有分离、重组、连锁、等性质。 3. 多基因假说的实验依据 A B C P1 红粒×白粒 红粒×白粒 红粒×白粒 　　 　↓　　　　　 　↓ ↓ F1 红粒 粉红粒 粉红粒 ?　　　　↓　　　　 　　↓　　　　　↓ F2 　3/4红粒　　 　15/16红粒　 63/64红粒 　　 1/4白粒 　　1/16白粒 　1/64白粒 试验结果分析： 小麦和燕麦中存在多对与种皮颜色有关、种类不同但作用相同的基因，这几对基因中的任何一对在单独分离时都可以产生3∶1的比率，当若干对基因同时分离时，则产生连续变异现象；在F2的红粒中又呈现各种程度的差异，按红色的程度分为： A中，1/4红粒∶2/4中红粒∶1/4白粒 B中，1/16深红∶4/16红粒∶6/16中红∶4/16淡红：1/16白色 C中，1/64极深红∶6/64深红∶15/64红粒∶20/64中红∶15/64中淡红∶6/64淡红∶1/64白粒 理论解释（图片） 设A1a1和A2a2为两对决定种皮颜色的基因，A为增效基因，a为减效基因，A与a没有显隐性关系。 4. 数量性状基因座 （QTL） 概念： 控制数量性状的基因是微效多基因，这些基因往往相对集中存在于一个染色体或多个染色体的某一区段——数量性状基因座（quantitative trait locus，QTL）。 确定QTL的意义 利用分子遗传标记对数量性状基因进行标记辅助选择（marker-assisted selection，MAS）。 可将转基因技术用于数量性状的遗传操作。 在医学上可用于鉴别多基因控制的遗传疾病，为治疗和改进预防措施提供依据。 对QTL基因数目和特性的了解，有助于进一步完善数量遗传学理论，改进育种方法，更深入地了解生物进化的历程。 三阈性状及其特征threshold）；再如单胎动物的产子数，单胎、双胎和稀有的多胎。 第二节 数量性状分析的基本方法 一遗传率J.L.Lush及其学生L.N.Hazel提出来的，它们构成数量遗传学的核心。遗传力则是三者之核心。 遗传率（heritability）：指性状的遗传方差在总方差（表型方差）中所占的比率。反映祖先将