普通遺傳學第十二章

普通遺傳學第十二章1第1頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)數量性狀的特征數量性狀的概念

連續(xù)變異的例證

數量性狀的特征

2第2頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月一、數量性狀的概念質量性狀：這些彼此間差別明顯，一般沒有中間過渡類型且呈現不連續(xù)變異的性狀叫質量性狀。

數量性狀：性狀的變異不易歸于少數幾組，中間一系列的過渡類型（表現型）彼此間只有數量的差異而沒有明顯的質的界限，呈連續(xù)變異，這種表現為連續(xù)變異的性狀叫數量性狀。

3第3頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月數量性狀類型表現連續(xù)變異的性狀：泌乳量，產量表現不連續(xù)變異的性狀：抗病力，產仔數閾性狀4第4頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月原因例：假設5個同樣重要的基因座影響一種植物每年開花的數目，并且，每個基因座有兩個等位基因。問有幾種基因型？幾種表型？5第5頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月三、數量性狀的特征

6第6頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月7

數量性狀和質量性狀的區(qū)別

基因控制

變異分布

表型分布

受環(huán)境影響

遺傳規(guī)律

性狀特點

研究對象

數量性狀

多基因

正態(tài)分布

連續(xù)

大

非孟德爾遺傳

易度量

群體

質量性狀

單基因

二項分布

分散

小

孟德爾遺傳

不易度量

個體和群體

第7頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)數量性狀遺傳的多基因假說

微效多基因假說

多基因作用的方式及其遺傳控制8第8頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月一、微效多基因假說：

連續(xù)變異的數量性狀是受多對基因控制，數量性狀受2對以上基因控制，且多對基因間彼此獨立，共同作用于某一性狀；

等位基因間無顯隱性關系；

各基因的效應是相等的，各基因的作用又是微效的，且具有累加作用。9第9頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：A1與A2的效應相等，a1與a2效應也相同，1個A的效應是微小的，2個A的效應是1個A的2倍，也可累加。

10第10頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月微效基因與主基因微效基因：數量性狀一向被認為是由多基因控制的，由于基因數量多，每個基因對表型的影響比較微小，通常把這類基因叫微效基因。主基因：質量性狀遺傳一般受少量基因控制的，每個基因作用明顯，這些基因叫主基因。11第11頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月Nilson-Ehls的一小麥粒色遺傳

經典遺傳實驗P深紅粒

×

白粒F1

中紅（介于雙親之間）F2

15紅：1白

（1深紅：4深中紅：6中紅：4淺中紅）：1白

12第12頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月玉米穗長度：由兩對基因（AaBb）控制，不完全顯性,A,B不連鎖，獨立分離。A=1，a=0P長

(AABB)×短

(aabb)

F1(AaBb)F2深紅大紅中紅大紅中紅淺紅中紅淺紅白

AABBAaBBaaBBAABbAaBbaaBbAAbbAabbaabb1/162/161/162/164/162/161/162/161/16

13第13頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月無大寫字母：aabb1/161個大寫字母：AabbaaBb4/162個大寫字母：AAbbAaBbaaBB6/163個大寫字母：AABbAaBB4/164個大寫字母：AABB1/16F1、F2平均值相等，F2但代有基因型影響，變異的范圍要大14第14頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月二、多基因作用的方式及其遺傳控制

累加作用乘積作用15第15頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1、累加作用每個有效基因的作用按一定數值與基因值相加或相減，這種作用為累加作用。16第16頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月aabb×AABB

（平均數6.6cm）

（平均數16.8cm）

AaBbF217第17頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月每個微效基因的效應：（最大穗長－最小穗長）/微效基因數＝（16.8－6.6）/4＝2.55（cm/gene）例如：F1

AaBb，X＝6.6＋2×2.55＝11.7（cm）18第18頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月F2有效基因數01234累加值6.66.6＋2.556.6＋2×2.556.6＋3×2.556.6＋4×2.55表型6.6

9.111.714.216.819第19頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月假如玉米穗長受3對基因控制：則有效基因的效應？20第20頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月21假如玉米穗長受3對基因控制：則有效基因的效應：（16.8－6.6）/6＝1.7cm

各類型間的間隔縮小到1.7cm第21頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2、乘積作用每個有效基因的作用按一定數值與基本值相乘或相除，這種作用叫乘積作用。22第22頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月23aabb（2寸）AABB（74寸）×AaBb12.2寸F1的高度是雙親的幾何平均值，每個有效基因的作用效應：2.47（寸）第23頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月F2有效基因數01234乘積值2×2.470

2×2.4712×2.4722×2.4732×2.474表型值2

4.912.230.174.224第24頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月生物界有的數量性狀是受基因乘積作用所影響。有的是受基因累加作用所影響。25第25頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月三、數量性狀與質量性狀的關系1、區(qū)分性狀的方法不同

26第26頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月Nilson-Ehls的一小麥粒色遺傳

經典遺傳實驗27細分：第27頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月28基因型R基因數比例數表型1R1R1R2R24R1深紅2R1R1R2r22R1r1R2R23R4深中紅1R1R1r2r21r1r1R2R24R1r1R2r22R6中紅2R1r1r2r22r1r1R2r21R4淺中紅1r1r1r2r20R1白第28頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2、雜交的親本間相差基因對數的不同29第29頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月3、觀察的層次不同例：胎生動物的每胎仔數，分單胎與多胎。引起的原因：與排卵有關的激素水平有關。30第30頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)數量性狀遺傳研究的基本統(tǒng)計方法

數量性狀分析中常用的幾個參數

數量性狀遺傳分析的實例

基因數目差異的估算數量性狀的表現型值及其分布

31第31頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月一、數量性狀分析中常用的幾個參數

平均數方差和標準差標準誤差32第32頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1、平均數（mean）指算術平均數：是指某一性狀的幾個觀察數的平均值。X=Σf（X）/n

X：資料中每一觀察數Σ：累加和n:觀察的總個體數f:各觀察數出現的頻數33第33頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：玉米果穗長度的遺傳將P1、P2、F1、F2種于同一塊地內，分別測量它們的果穗長度。將穗長資料做成頻數分布表。34第34頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月玉米穗長度的遺傳長度cm56789101112131415161718192021短穗品系421248長穗品系311121526151072F111212141794F21101926477368683925159135第35頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月求F1、F2的穗長平均數：F1的平均數：12.116cmF2的平均數：12.888cm36第36頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2、方差和標準差僅從平均數上不能反映數量性狀的全貌。因平均數只反映一個群體的平均表現。至于群體內部變異情況，即個體間差異是反映不出來的。37第37頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月F1F2平均數12.116cm12.888cm內部穗長度變化9～15cm7～19cm最大值、最小值與平均數差異小大個體差異小，較整齊大，不整齊38第38頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月方差V:變數與平均數的偏差的平均平方和V=Σf（X-X）2/（n-1）

X-X：為離均差n-1：自由度當樣本很大（n30），則n－1n39第39頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月標準差S標準差：也是表示群體的變異程度的值。V=S2標準差所表示的是平均數變異幅度，是指平均數在什么范圍內發(fā)生變化。40

s=V=∑(x-x)2n-1

第40頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月S

個體差異X大大代表性小小小代表性大41第41頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月3、標準誤（SX）平均數的方差是個體觀察數的方差的1/n。平均數方差的平方根叫做標準誤。42第42頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月如果某項研究中要取多個樣本進行重復實驗，而每個樣本的平均數不可能完全一樣。如有K個樣本，就有K個平均數，即X1、X2、XK。由這些平均數算出的標準差稱為平均數標準差（SX），也稱標準誤差，簡稱機誤。SX2=S2/n43第43頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：對某校學生身高進行統(tǒng)計分析研究，假定該校有10個班級。每個班級都有一個平均身高數。則10個班級有10個平均數X1、X2、X10

。就整個學校來講其標準誤SX2=S2/n（S：全校學生身高的標準差）X+SX

SX可反應平均數的變異范圍

44第44頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月二、數量性狀遺傳分析的實例

以Emerson和East對玉米果穗長度的遺傳所做的研究為例計算平均數

計算方差、標準差、標準誤45第45頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月

玉米穗長度的遺傳46AaBbP1:甜玉米×P2:爆玉米F1:F2:第46頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月玉米穗長度的遺傳長度cm56789101112131415161718192021短穗品系421248長穗品系311121526151072F111212141794F21101926477368683925159147第47頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1、計算平均數表中第一行數是5cm，即4.50～5.49cm的歸于此組；第二組是6cm，即5.50～6.49cm。短果穗P1的平均數：XP1=Σf（X）/n=[（5×4）+（6×21）+（7×24）+（8×8）]/57=6.632

XF1=12.11cm，XF2=12.888cm48第48頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2、計算方差、標準差、標準誤差S=Σf（X-X）2/（n-1）

VF1=2.3cm2，VF2=5.07cm2

SF1=2.304=1.519（cm）

SF2=5.074=2.252（cm）SXF1=2.304/69=0.182（cm）

SXF2=5.074/401=0.112（cm）49第49頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月50

F1F2X12.116cm12.888cmV2.304cm25.074cm2S1.519cm2.525cmSX0.182cm0.112cm第50頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月51標準差（S）個體變異整齊度X代表性標準誤SX大大低小大小小高大小第51頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：P1的X＝6.63，SXP1＝0.11，短穗親本的穗長可寫成：6.630.11（cm）

52第52頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月三、基因數目差異的估算

數量性狀是受多基因控制，且很多數量性狀又是經濟性狀，故計算某一數量性狀大體上是受多少對基因所控制，在育種實踐上有重要的指導意義。數量性狀的遺傳很復雜，又易受環(huán)境的影響，故難以算出很確切的基因對數，現介紹兩種方法：53第53頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1、根據親本極端類型在F2中所發(fā)生的比例進行估算，見下表：

例如：親本的極端類型，在F2中的比例為1/16，則推得由2對基因控制這一性狀；親本的極端類型，在F2中的比例為1/64,則推得由3對基因控制這一性狀。54第54頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月55F2極端類型個體比例分離的等位基因對數1/4=(1/4)111/16=(1/4)221/64=(1/4)331/256=(1/4)441/1024=(1/4)55(1/4)nn等位基因對數與F2中極端類型個體的比例

第55頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：親本極端類型在F2中的比例數為1/500，則由幾個基因控制這一性狀？56第56頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月推得4－5對基因控制這一性狀57第57頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2、根據公式估算最低限度基因對數（n）

n=（XP2-XP1）2/8（VF2-VF1）如上例中，XP2=16.802cm，XP1=6.632cm，VF2=5.072cm2，VF1=2.307cm2

n=（16.802-6.632）2/8（5.072-2.307）=4.858第58頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月四、數量性狀的表現型值及其分布

表現型值：一個多基因系統(tǒng)控制的某數量性狀所表現出來的數值稱為該性狀的表現型值。P（表現型值）＝G（基因型值）＋E（環(huán)境值）基因型值（G）：是指在表現型中由基因型決定的那部分數值。59第59頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：60aaAaAAOd-αα基因A、a的α和d增量第60頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月D與α

的關系d=a

d<ad>ad=0完全顯性Aa偏向AA或aa表型超顯性不存在顯性偏差61第61頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月62A2A2A1A2A1A1Od-αα基因A1、

A2的α和d增量A1=5、A2=3，則A1A1=5+5，A1A2=5+3=8，A2A2=3+3=6，O點：（10+6）/2=8α=10-8=2，-α=6-8=-2，d=8-8=0第62頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月基因型的效應可分別表現為：加性效應（A）顯性效應（D）上位效應（I）

63第63頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月加性效應（A）是指等位基因間和非等位基因間效應的簡單相加，而各個基因對某性狀的共同效應，也就是每個基因對該性狀的單獨效應的總和。64第64頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月顯性效應（D）是指同一位點內等位基因間相互作用產生的效應。例如：A→3、a→2、則AA→6、aa→4，加性：Aa=5而顯性時Aa=AA=665第65頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月上位效應（I）是指不同基因位點內非等位基因相互作用產生的效應。66第66頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月P=G+EP=（A+D+I）+E67第67頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)遺傳力

是指親代傳遞其遺傳特性的能力表現型值（P）＝基因型值（G）＋環(huán)境值（E）P=（A+D+I）+EVP＝VG＋VE

VP＝（

VA＋VD＋VI

）＋VE

68第68頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1、廣義遺傳力廣義遺傳力：是指遺傳變異占表現型總變異的百分數。hB2=基因型方差（VG）/表現型方差（VP）=VG/（VG＋VE）

69第69頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2、狹義遺傳力狹義遺傳力：是指遺傳變異中屬于基因加性作用的變異占總變異的百分數，或指遺傳方差中的加性方差占表現型方差的百分數。hN2=VA/VP70第70頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月二、遺傳力估算

大于50％：遺傳力比較高50％－20％：中等遺傳力小于20％：遺傳力比較低

71第71頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月hB2=VG/VP=（VF2

–VF1

）/VF2%例如：玉米果穗長度的遺傳hB2=VG/VP=（

VF2

–VF1

）/VF2%=（5.072-2.307）/5.072%=54%72第72頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月hN2=VA/VP=[2VF2

–（VB1+VB2

）]/VF2

%例如：P274，T8－11小麥抽穗期的遺傳分析：VF2＝40.35，VB1＝17.35，VB2＝34.29hN2=[240.35-（17.35+34.29）]/40.35%=72.02%73第73頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月某些數量性狀的遺傳力種類性狀遺傳力乳牛泌乳量0.30乳脂量0.60豬每窩仔數0.15體長0.55玉米產量0.20穗的直徑0.70人身高0.50出生時的體重0.5074第74頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)近親繁殖

近親繁殖及其遺傳學效應近交系數及其度量75第75頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月一、近親繁殖及其遺傳學效應

近親繁殖的概念近親繁殖的遺傳學效應76第76頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）近親繁殖的概念近親繁殖（簡稱近交）：指有血緣關系的兩個個體之間的交配方式。遠緣雜交：指沒有親緣關系的兩個基因型不同的個體間的交配方式。77第77頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月近交可分為：自交、回交（父女或母子）、全同胞、半同胞（同父異母、同母異父的兄妹間）、表兄妹間的交配等。

78第78頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）近親繁殖的遺傳效應自交的遺傳效應

回交的遺傳效應79第79頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1、自交的遺傳效應自交：指同一個體中產生的雌雄配子相互結合而產生后代的交配方式。80第80頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1）雜合體通過自交，使后代基因型迅速趨于純化

純合子雜合子PAa01F11/4AA：1/2Aa：1/4aa1/21/2

1/4AA：1/2（1/4AA1/4aa3/41/41/4aa1/2Aa）

1-（1/2）n（1/2）n

81第81頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月兩對雜合基因：PAaBbF11/16AABB：1/16aaBB：1/16AAbb：1/16aabb

82F2第82頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月

純合子

雜合子PAaBb01F11/16AABB：1/16aaBB：1/16AAbb：1/16aabb1/43/4

F2[1-（1/2）2]27/16[1-（1/2）n]r1-[1-（1/2）n]rr－基因對數，n－自交代數

83第83頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月自交純合體增加的速度：取決于雜合基因的對數和自交的代數純合率X％＝（1-（1/2）n）r×100％雜合體在同一自交世代中：雜合基因越少，純合率越大；雜合基因越多，純合率越小。

84第84頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2）雜合體通過自交，使隱性有害性狀得以表現發(fā)育

自交使得隱性基因→純合，結果使隱性性狀表現出來。故自交后代往往會出現生活力下降，體重下降，繁殖力低，抗病力弱和畸形等不良效果。85第85頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月3）雜合體通過自交，可使遺傳性狀重組和穩(wěn)定

AbABaBab86AaBbAAbbAABBaaBBaabb第86頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2、回交的遺傳效應

回交：指不同基因型個體雜交后得到的后代與親本再次交配的方式A×B→F1×B→BC1（回交一代）BC1×B→BC2（回交二代）參與回交的親本（B）――輪回親本不參與回交的親本（A）――非輪回親本。87第87頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月1）經一次回交，后代基因型中增加輪回親本的基因組成，逐代減少非輪回親本的基因成分。88第88頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月回交核基因進程89第89頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月90A（AA）×B（aa）F1Aa×B(aa)BC11/2Aa：1/2aa×B(aa)BC21/2(1/2Aa：1/2aa)：1/2aa第90頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月91代數輪回親本基因成分（a）非輪回親本基因成分（A）F11/21/2BC11/2F1+1/2B=1/2×1/2+1/2=3/41-3/4=1/4=(1/2)2BC21/2BC1+1/2B=1/2×3/4+1/2=7/81/8=(1/2)3BC31/2BC2+1/2B＝7/8×1/2+1/2=15/161/16=(1/2)4

BCn1-(1/2)n+1(1/2)n+1第91頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月2）使基因型定向地趨于純合化回交和自交一樣，均能使雜合子的后代基因型逐漸純合化。但兩者有什么區(qū)別？

92第92頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月區(qū)別：在自交情況下，子代基因型的純合是不定向的，后代將出現多種的組合方式。而在回交條件下，子代基因型的純合是定向的，后代逐漸趨于輪回親本的基因型。

93第93頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月純合率（輪回親本基因組成的比例）

x%=[1-(1/2)n+1]r

n：回交代數，r：需替換為輪回親本的基因對數?；亟蛔哟鎿Q為輪回親本基因的速度也是由回交代數和需替換的基因對數決定的。94第94頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月二、近交系數及其度量

一個近交個體中某一位點有兩個相同的等位基因，如果它們在血緣上是相同的，遺傳上等同的，由某一祖先的單個等位基因復制出來，這個近交個體叫同合子。如果它們在血緣上是相同的，遺傳上不等同的，由某一祖先的單個等位基因復制出來，這個近交個體叫異合子95第95頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月近交系數（F）：指一個個體從某一祖先得到一對純合的而且遺傳上等同的基因的概率。96第96頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月97Aa×雙親無親緣關系Aa1/4AA：1/4aa：1/2Aa1/4AA：1/4aa：1/2AaAa

2個基因是相同的在遺傳上非等同2個基因是相同的在遺傳上是等同F＝1/4+1/4=1/2第97頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月98A1A2A3A4P1P2B1B2SA1A1：1/4×1/4=1/16F=4×1/16=1/4同胞兄妹婚配的基因傳遞圖第98頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月99A1A2A3A4P1P2B1B2S舅、甥女婚配的基因傳遞圖C第99頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月100A1A2A3A4P1P2B1B2SA1A1：1/4×1/8=1/32F=4×1/32=1/8舅、甥女婚配的基因傳遞圖C第100頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月101A1A2A3A4P1P2B1B2S表兄妹婚配的基因傳遞圖C2C1第101頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月102F=（1/2）n1+(1/2)n2n1:通徑上除自己以外所有祖先之和通徑：一個回路上箭頭方向只可改變一次。把所有共通祖先的一切通徑都加起來。第102頁，課件共117頁，創(chuàng)作于2023年2月103A1A2A3A4P1P2B1B2SA1A1：1/8