數(shù)量遺傳、雜種優(yōu)勢(shì)課件

第十三章數(shù)量遺傳1第一節(jié)數(shù)量性狀的特征一、概念質(zhì)量性狀：表現(xiàn)不連續(xù)、個(gè)體差異明顯可以分組求比例，文字描述。

數(shù)量性狀：表現(xiàn)連續(xù)、個(gè)體差異不明顯，不能分組求比例。計(jì)量描述。

研究方法：大群體n30、多世代、復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)。2二、數(shù)量性狀的特征質(zhì)量性狀數(shù)量性狀差異明顯：個(gè)體間變異呈間斷性分布，可以明確分組歸類。1.差異不明顯：個(gè)體間變異呈連續(xù)分布，不能分組歸類。顯性作用強(qiáng)：F1通常表現(xiàn)為顯性。2.顯性作用弱：部分、不完全顯性。F1表現(xiàn)為中間型。3.控制性狀的基因少。3.控制性狀的基因多。4.性狀表現(xiàn)受環(huán)境影響小。4.性狀表現(xiàn)受環(huán)境影響大與環(huán)境互作。3第二節(jié)多基因假說一、瑞典遺傳學(xué)家Nilson-Ehle（1909）：小麥籽粒顏色的遺傳R－紅色、r－白色：1.二對(duì)重疊基因：PR1R1R2R2×r1r1r2r2

F1R1r1R2r2

F2=(—R+—r)＝—R+—Rr+—Rr+—Rr+—r=15R_（

紅）+1r（白）12122×21164416361641622131164深紅

中深紅

中紅

淡紅白52.三對(duì)重疊基因：F2＝—R6+—R5+—R4+—R3+—R2+—R1+—r＝63R_（紅）：1r（白）二、多基因假說的內(nèi)容：1.數(shù)量性狀的表現(xiàn)是多個(gè)基因共同作用的結(jié)果

多基因（polygene）2.單個(gè)基因的效應(yīng)是累積的、微小的和難以區(qū)分的微效基因（minorgene）。質(zhì)量性狀的基因：主基因（majorgene）16466415642064156466416463.等位基因缺乏顯性：不完全顯性、部分顯性。RR>Rr>rr，大寫字母僅表示增效基因，小寫字母表示減效。4.微效多基因可以作為修飾基因（modifier），修飾主基因的表達(dá)程度：如：奶?；ò叩倪z傳。5.與主基因一樣位于染色體上，分類、連鎖、交換。單個(gè)基因的遺傳完全符合“三大定律”，但是由于無法鑒定單個(gè)基因的作用，無法用三大定律進(jìn)行分析。除了統(tǒng)計(jì)分析之外，分子標(biāo)記技術(shù)的運(yùn)用，可以檢測(cè)、定位、標(biāo)記數(shù)量性狀基因位點(diǎn)（Quantitativetraitloci，QTL）。7可以解釋：超親遺傳現(xiàn)象：P1（A1A1A2A2a3a3a4a4）×P2（a1a1a2a2A3A3A4A4）中熟中熟F1:中間型，F(xiàn)2分離出超親類型：A1A1A2A2A3A3A4A4a1a1a2a2a3a3a4a4

特晚熟特早熟8第四節(jié)廣義遺傳力（率）及其估計(jì)1.定義：遺傳方差占總方差的％，衡量性狀變異的傳遞能力。P＝G+EP＝G+EP－P＝（G－G）+（E－E）

∑（P－P）＝∑（G－G）+（E－E）＝∑（G－G）+（E－E）+2（G－G）×（E－E）＝∑（G－G）+∑（E－E）（基因型不受環(huán)境影響）

VP＝VG＋GE

?＝VG/VP×100%

2222222B102.廣義遺傳率的估計(jì)（1）VE的估計(jì)：P1群體：個(gè)體之間基因型相同，所以VP1＝VEP2群體：個(gè)體之間基因型相同，所以VP2＝VEF1群體：個(gè)體雖然是雜合體，但是個(gè)體之間基因型相同，所以VF1＝VE對(duì)于上述三種群體估計(jì)出的VE，可以做各種平均以獲得更準(zhǔn)確的估計(jì)：VE＝－（VP1＋VP2）

VE＝－（VP1＋VF1＋VP2）121311第五節(jié)狹義遺傳率及其估計(jì)一、加性－顯性模型：從一對(duì)等位基因開始分析：設(shè):P1:AA的表現(xiàn)型為+aP2:aa的表現(xiàn)型為–aF1:Aa的表現(xiàn)型為d中親值（meanofparents，MP）＝0aaMPAaAA-a0d+a13關(guān)于d的討論：d>+a超顯性d＝+a完全顯性a>d>0部分顯性d＝0不完全顯性d<0部分隱性

14實(shí)際上，遺傳方差可以再分解：VG＝VA＋VD＋VIVA：加性方差，由于基因的累加效應(yīng)引起的方差?？梢苑€(wěn)定遺傳VD：顯性方差，等位基因之間的部分顯性引起的方差。不能穩(wěn)定遺傳VI：上位性方差，非等位基因之間的互作引起的方差。一般很小，而且不能穩(wěn)定遺傳，所以往往忽略。

15P：AA×aaF1AaF2B1B2

AA－－－

Aa－－－aa－－－141214×aa×AA1212121217

基因型fxfxfx2AA1/4a1/4a1/4a2Aa1/2d1/2d1/2d2aa1/4-a-1/4a1/4a2∑1d1/2d－a2+－d2

1212F2B1AA1/2a1/2a1/2a2Aa1/2d1/2d1/2d2∑1d－a+－d－a2+－d2

12121212Aa1/2d1/2d1/2d2aa1/2-a-1/2d1/2a2∑1-a+d－d-－a－a2+－d2

B21212121218VF2＝∑fx2－（∑fx）＝－a2+－d2－（－d）

＝－a2+－d2

VF2＝∑（－a2+－d2）+VE＝－VA+－VD+VEVB1＝∑fx2－（∑fx）＝－a2+－d2－－（a+d）

＝－a2+－d2－－adVB2＝∑fx2－（∑fx）＝－a2+－d2－－（a-d）

＝－a2+－d2+－adVB1

+VB2＝－a2+－d2

1214121212121412212212141214212121421414141221414121219遺傳率的意義與應(yīng)用：廣義遺傳率：越高，說明個(gè)體差異主要由遺傳差異決定，因此，對(duì)表現(xiàn)型的選擇越有效。狹義遺傳率：越高，總遺傳方差中的加性方差所占比例越大，由于加性方差可以穩(wěn)定遺傳，所以，狹義遺傳率高的性狀，可以早期世代選擇，而對(duì)狹義遺傳率低的性狀，早代選擇效果差。21第六節(jié)近親繁殖與雜種優(yōu)勢(shì)一、近親繁殖的概念近親繁殖：又稱近親交配，指血統(tǒng)、親緣關(guān)系相近的個(gè)體間的交配、繁殖。推廣：基因型相近或相同的個(gè)體間的交配。近交系數(shù)：是指?jìng)€(gè)體的某個(gè)基因位點(diǎn)上兩個(gè)等位基因來源于共同祖先某個(gè)基因的概率。F[0,1]自花授粉植物：4%植物：天然異交率常異花授粉植物：>4%,20%異花授粉植物：>20%22二、自交和回交的遺傳效應(yīng)1.自交：一對(duì)雜合基因的自交：自交0代F1Aa自交1代F2－AA－Aa－aa

自交2代F3－AA－（－AA+－Aa+－aa）－aa

－AA－Aa－aa141214141214141214381438…………23自交的遺傳效應(yīng)：

1）自交使基因分離

2）自交使群體趨于純合遺傳穩(wěn)定

n越大，越難以純合（純合率公式）

3）隱性性狀得以表現(xiàn)：近交有害、近交衰退。25回交：

A×BF1×BBC1×BBC2×BBC3A：非輪回親本B：輪回親本26回交的遺傳效應(yīng)：（與自交比較）（1）后代基因型趨純合，只有一種基因型：輪回親本，自交則有2n種純合體。（2）純合率公式相同。回交的意義：（1）可以獲得“同核異質(zhì)”、“同質(zhì)異核”系：

A（非輪回親本）×B（輪回親本）

BCr

（A的細(xì)胞質(zhì)，B的核）29BCr與A：細(xì)胞質(zhì)相同，核不同……同質(zhì)異核系BCr與B：核相同，細(xì)胞質(zhì)不同……同核異質(zhì)系作用：研究細(xì)胞質(zhì)的影響，培育雄性不育系、保持系等。（2）回交育種用于改良優(yōu)良品種的個(gè)別缺點(diǎn)。A×B（優(yōu)良品種，但有一個(gè)缺點(diǎn)，受體）

（一般品種，互補(bǔ)A的缺點(diǎn)，供體）F1

×ABC1×A選擇B的優(yōu)良性狀30BC2×ABC3×A------BC8:A的細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核，具有供體B的優(yōu)良性狀。受體性狀通過回交恢復(fù)，供體基因通過選擇保持。（3）測(cè)交。選擇B的優(yōu)良性狀選擇B的優(yōu)良性狀31三、雜種優(yōu)勢(shì)（Heterosis）（一）什么是雜種優(yōu)勢(shì)1概念：兩個(gè)遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的F1，在生長(zhǎng)勢(shì)、生活力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等比其雙親優(yōu)越的現(xiàn)象。營(yíng)養(yǎng)型：營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)2分類：生殖型：生殖生長(zhǎng)適應(yīng)型：適應(yīng)性3特點(diǎn)：（1）只在F1表現(xiàn)（2）群體優(yōu)勢(shì)（3）綜合表現(xiàn)，不是個(gè)別性狀324衡量標(biāo)準(zhǔn)：（1）超中親優(yōu)勢(shì)＝

（2）超高親優(yōu)勢(shì)＝

（3）競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)＝

5決定雜種優(yōu)勢(shì)程度的因素（1）雙親的親緣關(guān)系、生態(tài)類型、生理特性的差異:適度F1－MPMP×100%F1－P1P1×100%×100%F1－CKCK33（2）相對(duì)性狀優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)程度。（3）親本純合程度：越高，F(xiàn)1無分離，整齊、優(yōu)勢(shì)。（4）環(huán)境。F2衰退：

F1優(yōu)勢(shì)越大，說明F1雜合程度越高，F(xiàn)2分離越劇烈，衰退嚴(yán)重。（二）雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳理論

1.顯性假說

2.超顯性假說341.顯性假說：顯性互補(bǔ)假說：（1）顯性基因有利；隱性基因不利（2）AA＝Aa（3）雙親各有一些顯性性狀和隱性基因（4）F1聚集了全部的顯性基因。A1A1A2A2a3a3a4a4a5a5×a1a1a2a2A3A3A4A4A5A5

A1a1A2a2A3a3A4a4A5a5

35問題：后代選擇出A1A1A2A2A3A3A4A4A5A5這樣的個(gè)體，可以永久保持優(yōu)勢(shì)，但實(shí)際上很難選出這樣的純系。為什么？顯隱性基因連鎖假說：A1A2a3a4a5a1a2A3A4A5A1A2a3a