第四章數(shù)量性狀的遺傳

河套大學農(nóng)牧與生化工程學院學高為師身正為范家畜遺傳育種復習提問1.基因?2.等位基因?鄂爾多斯生態(tài)環(huán)境職業(yè)學院提問1.動物性狀的組成?2.數(shù)量性狀?數(shù)量性狀的遺傳?第四章數(shù)量性狀的遺傳第一節(jié)數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)第二節(jié)數(shù)量性狀的遺傳力第三節(jié)數(shù)量性狀的重復率

第四節(jié)數(shù)量性狀的遺傳相關(guān)復習提問1.什么是基因突變、染色體畸變?2.你認為生物的性狀應(yīng)該分為哪些類型?說明理由?生物的性狀基本上可分為兩大類：質(zhì)量性狀：在類型間有明顯的界限，變異呈不連續(xù)性，一般用語言來描述的性狀。數(shù)量性狀：個體間性狀表現(xiàn)的差異只能用數(shù)量來區(qū)別，變異是連續(xù)的。閾性狀：表現(xiàn)型呈非連續(xù)變異，與質(zhì)量性狀類似，但不是由單基因決定，性狀具有一個潛在的連續(xù)型變量分布，遺傳基礎(chǔ)是多基因控制的，與數(shù)量性狀類似。

質(zhì)量性狀數(shù)量性狀閾性狀遺傳基礎(chǔ)由單個或少數(shù)幾個基因決定，不受或受環(huán)境影響較小由多基因控制受遺傳和環(huán)境的共同影響同數(shù)量性狀表型分布分類連續(xù)分布不連續(xù)分布舉例毛色、血型體重、產(chǎn)奶量抗病性白毛、黑毛、紅毛健康、死亡100kg、101kg、102kg…….毛色角型血型血液蛋白型遺傳缺陷等等畜禽主要質(zhì)量性狀質(zhì)量性狀：是指在個體間沒有明顯的量的區(qū)別而表現(xiàn)為質(zhì)的中斷，呈現(xiàn)或有或無、或正或負的關(guān)系。如白毛或紅毛，有角或無角，陽性或陰性等。質(zhì)量性狀一般由效應(yīng)較大的為數(shù)不多的基因控制，一個基因的差別可導致性狀的明顯差異畜禽的數(shù)量性狀畜禽的絕大部分有重要經(jīng)濟意義的生產(chǎn)性狀都屬于數(shù)量性狀:瘦肉率、產(chǎn)奶量、產(chǎn)蛋量、產(chǎn)仔數(shù)等數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀遺傳規(guī)律的區(qū)別：1、數(shù)量性狀受多個基因位點上的基因影響，但每個基因的效應(yīng)微小2、數(shù)量性狀的表達除受遺傳因素影響外，很大程度上還受環(huán)境因素的影響豬：產(chǎn)肉性狀、繁殖性狀等雞：產(chǎn)蛋性狀、產(chǎn)肉性狀等羊：產(chǎn)毛性狀、產(chǎn)肉性狀等牛：產(chǎn)奶性狀、產(chǎn)肉性狀等世界著名動物遺傳育種學家ChrisHaley估計(1990)

如果母豬的每胎產(chǎn)仔數(shù)能夠提高1頭英國養(yǎng)豬業(yè)每年可凈獲7億英鎊的純利整個歐共體則每年可獲約20億英鎊的純利重要經(jīng)濟性狀舉例常見的閾性狀：抗病力性狀等畜禽對許多疾病的易感性是受數(shù)量基因控制的，但其表型只有健康和發(fā)病兩種類型，因此也將閾性狀稱為“或有或無”性狀閾值病

代謝病、非代謝病以及由于應(yīng)激引起的疾病。如產(chǎn)后輕癱、產(chǎn)乳熱等傳染性疾病。如奶牛乳房炎、仔豬腹瀉、禽流感等涉及到一般抗病力的疾病。如免疫球蛋白水平、特異性抗體等第一節(jié)數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)一、數(shù)量性狀的一般特征二、數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)一、數(shù)量性狀的一般特征(一)區(qū)分性狀的依據(jù):性狀是描述性的，還是可以度量的；性狀是呈間斷性分布，還是連續(xù)性分布；性狀的表現(xiàn)是否容易受到環(huán)境的影響；控制性狀的遺傳基礎(chǔ)是單基因還是多基因。(二)數(shù)量性狀的特點：①數(shù)量性狀是可以度量的；②數(shù)量性狀呈連續(xù)性變異；屬于中間類型的個體數(shù)較多，而趨向兩級的個體數(shù)越來越少，呈鐘形。正態(tài)分布。(二)數(shù)量性狀的特點：③數(shù)量性狀的表現(xiàn)容易受到環(huán)境的影響；營養(yǎng)、溫度、管理方式的改變對動物的生產(chǎn)性能影響很大。④控制數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是多基因系統(tǒng)。數(shù)量性狀是由許多對基因控制的，每個基因的作用是微小的。(三)學習數(shù)量性狀的方法①統(tǒng)計學思想貫穿數(shù)量性狀遺傳的全部內(nèi)容；②確定性與不確定性的矛盾時時體現(xiàn)；③研究對象在個體與群體間的相互轉(zhuǎn)換；④遺傳與變異的矛盾。數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)多基因表型：身高極高個體AABB

極矮個體aabb中等身高AaBb

中等身高AaBbABAbaBabABAbaBabaaBBAaBbAaBBAABbAABBAabbaaBbaabbAABbAabbaaBbAaBbAaBBAaBbAAbbAaBb

012345

大寫字母數(shù)

654321變員

數(shù)

在一個隨機雜交的群體中，變異范圍很廣泛，但是，大多數(shù)個體接近中間類型，極端變異的個體很少。兩個極端變異(純種)的個體雜交兩個中間類型的子1代個體之間雜交子1代隨機雜交的群體2015156611

0’1’2’3’4’5’6’高矮1、多基因遺傳的特點例如小麥子粒顏色的遺傳動態(tài)

P紅R1R1R2R2

白r1r1r2r2

F1

R1r1R2r2紅

F214641

4R3R2R1R0R

深紅中深紅中紅淡紅白色

P紅R1R1R2R2R3R3

白r1r1r2r2r3r3

F1

R1r1R2r2R3r3紅

F21615201561

6R5R4R3R2R1R0R

最深紅深紅次深紅中紅中淡紅淡紅白色

多基因假說的要點(1)數(shù)量性狀是由許多對基因所控制的。(2)每個基因的作用是很微小的；基因的作用大致是相等的，且可以累加、呈現(xiàn)劑量效應(yīng)，等位基因間通常無顯隱關(guān)系；瑞典遺傳學家尼爾邇·埃爾通過對小麥籽粒顏色的遺傳研究，提出了數(shù)量性狀遺傳的多基因假說。多基因假說的要點(3)控制數(shù)量性狀的等位基因之間一般沒有明顯的顯隱性關(guān)系?？刂茢?shù)量性狀的基因符號，用小寫字母表示減效，大寫字母表示增效。(4)微效多基因與主效基因一樣存在于染色體上，世代相傳中服從孟德爾定律，即分離規(guī)律和自由組合規(guī)律，以及連鎖交換規(guī)律。(5)多基因通常有多效性，他一方面對某一數(shù)量性狀起微效基因的作用，另一方面在其他性狀上可以作為修飾基因而起作用。

主基因：控制某個性狀表現(xiàn)的效應(yīng)較大的少數(shù)基因；微效基因：數(shù)目較多，但每個基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型的影響較??；修飾基因：基因作用微小，但能增強或削弱主基因?qū)蛐偷淖饔?。如小家鼠有一種引起白斑的顯性基因，白斑的大小則由一組修飾基因所控制。2.基因的非加性效應(yīng)

基因的非加性效應(yīng)包括顯性效應(yīng)和上位效應(yīng)。顯性效應(yīng)：由等位基因間相互作用產(chǎn)生的效應(yīng)。上位效應(yīng)或互作效應(yīng)：由非等位基因之間相互作用產(chǎn)生的效應(yīng)。例1:有兩對基因，A1、A2的效應(yīng)各為20cm，a1、a2的效應(yīng)名為10cm，基因型A1A1a2a2按加性效應(yīng)計算其總效應(yīng)為60cm。而在雜合狀態(tài)下，即A1a1A2a2同樣為兩個A和兩個a，其總效應(yīng)可能是75cm

例2:上例中A1A1A2A2按加性效應(yīng)應(yīng)是80cm，但實際總效應(yīng)可能是90cm有限的基因如何控制眾多的數(shù)量性狀1、基因僅僅是性狀表現(xiàn)的遺傳基礎(chǔ)，它與性狀的關(guān)系并非是一一對應(yīng)的關(guān)系，基因作用往往是多效的，而控制一個性狀的基因數(shù)目也很多，基因與性狀的關(guān)系是“多因一效”或“一因多效”的。2、基因的作用除了加性效應(yīng)外還有非加性效應(yīng)。3、數(shù)量性狀的表現(xiàn)不僅僅取決于基因型實際上還受到環(huán)境效應(yīng)的影響。數(shù)量性狀基因座（QTL)主基因：指能對數(shù)量性狀或（閾性狀）的表型值產(chǎn)生巨大效應(yīng)的單個基因或位點。是指在染色體上占據(jù)一定區(qū)域的影響某一數(shù)量性狀（或閾性狀）的基因位點或一組基因的集合（基因簇）。它可能是一個基因，也可能是由兩個或兩個以上的基因組成的基因簇。5-2遺傳力的估算和應(yīng)用：一、遺傳力的概念?

遺傳率或遺傳力：指親代將某一性狀遺傳給子代的能力。它是性狀遺傳能力的指標，以%表示。遺傳力是度量性狀的遺傳變異占表現(xiàn)型變異相對比率的重要遺傳參數(shù)→是指性狀從上一代傳遞到下一代的能力。

生物體的性狀表現(xiàn)，既受環(huán)境條件的影響，又受基因型的控制，通常把某一性狀的表現(xiàn)型測定值稱為表現(xiàn)型值（P），由基因型決定的那一部分稱為基因型值（G），環(huán)境條件影響的部分，可認為是表現(xiàn)型與基因型值之差，稱為環(huán)境差值（E）。即任何性狀的表型值，可用公式表示：P＝G+E若用變量V（方差：表示變異的程度）來表示，則表型方差VP=VG+VE，即表型方差等于遺傳型方差與環(huán)境方差之和。（一）廣義遺傳率廣義遺傳率是指基因型方差占表現(xiàn)型總方差的比率，它反映了一個性狀受遺傳效應(yīng)影響有多大，受環(huán)境效應(yīng)影響多大。其公式為：（二）狹義遺傳力狹義遺傳率是指基因加性方差占總表型方差的比率?；蛐头讲羁蛇M一步分解成三個組成部分，VG=VA＋VD＋VIVA：基因加性方差，是指由基因累加效應(yīng)引起的遺傳變異，是能穩(wěn)定遺傳的方差組分。VD：顯性方差，是由等位基因互作效應(yīng)引起的遺傳變異，是產(chǎn)生雜種優(yōu)勢的主要方差組分。VI：上位性方差，是由非等位基因互作效應(yīng)引起的遺傳變異，被認為是能部分遺傳的方差組分。VA：基因加性方差，是指由基因累加效應(yīng)引起的遺傳變異，是能穩(wěn)定遺傳的方差組分。VD：顯性方差，是由等位基因互作效應(yīng)引起的遺傳變異，是產(chǎn)生雜種優(yōu)勢的主要方差組分。VI：上位性方差，是由非等位基因互作效應(yīng)引起的遺傳變異，被認為是能部分遺傳的方差組分。VP＝VA＋VD＋VI＋VE遺傳力的劃分根據(jù)遺傳力值的大小，可將其大致劃分為三等，0.5以上者為高遺傳力；0.2以下者為低遺傳力。大于0.2小于0.5的為中等遺傳力。

在理解遺傳力時要注意以下幾個問題：

(1)遺傳力是針對某個群體的特定性狀而言。

(2)遺傳力是表型方差和育種值方差之比，不是性狀的絕對值之比。

在理解遺傳力時要注意以下幾個問題：

(3)性狀不同遺傳力高低不同，有的性狀遺傳力高，有的性狀遺傳力低，遺傳力高低并不表示畜群品質(zhì)的好壞。例如，某純種黑白花奶牛群，產(chǎn)奶量這一性狀的遺傳力為0.3，這就表示該群體中各頭牛的產(chǎn)奶量的差異有30％是由各頭牛育種值造成的，而70％是由剩余值造成的，它并不表明該牛群品質(zhì)的好壞。

（三）遺傳力的變化規(guī)律1．與自然適應(yīng)性關(guān)系密切的性狀（如產(chǎn)量性狀、存活率等）的遺傳力較低，與自然適應(yīng)性關(guān)系不大的性狀（株高、葉型等），遺傳力較高。2．對環(huán)境敏感的性狀、變異系數(shù)高的性狀，遺傳力較低；不易受環(huán)境影響的性狀、變異系數(shù)低的性狀遺傳力較高。3．性狀差距大的兩親本間雜交后代一般表現(xiàn)高的遺傳力。三、遺傳力的應(yīng)用1、估計種畜的育種值育種值是表型值中能遺傳給后代的部分。利用種畜的遺傳力來估計育種值，再根據(jù)育種值來選種較準確有效。

2.預測選擇效果在選留種畜時，人們總是選擇表型值高的個體留種(如日增重、產(chǎn)蛋量、產(chǎn)奶量等)，因此，選留種畜的性狀表型值的平均值和全群的平均值就有一個差值，但應(yīng)注意的是這部分不能全部地遺傳給后代。例如，某奶牛群305天產(chǎn)奶量平均值為5000kg，選留種群的平均值為6000kg，并不是差值1000kg都能完全遺傳給后代，而是要乘一個系數(shù)，這個系數(shù)就是遺傳力，所得數(shù)值就是后代在該產(chǎn)奶性狀上可提高的部分。假定上面奶牛群產(chǎn)奶量性狀的遺傳力h2＝0.25，可提高的部分為1000X0.25＝250kg，這樣，就可以通過計算預期下一代奶牛305天產(chǎn)奶量平均值為5000+250＝5250