畜牧业课件Chapter02 数量遗传学基础

系统性因素 包括选择、突变、迁移、交配方式等，这类因素引起 的遗传结构变化方向和量都是可以预测的。 非系统性因素 主要是由于群体含量有限所导致的遗传漂变作用，它 引起的遗传结构变化量是可以预测的，但其方向是随 机的、不可控制的。
（一）突变
基因突变(mutation)是创造生物遗传变异的源泉 ，直接导致新等位基因的出现，改变群体已有的基因 频率，引起群体遗传结构的改变。然而，除非人工诱 变，自然群体中大多数基因座的突变率都非常低，一 般在10－5～10－6数量级。
小群体内，由于配子的随机抽样导致的基因频率在世代 间 的 随 机 变 化 就 称 为 随 机 遗 传 漂 变 (random genetic drift)。
遗传漂变的基本效应：
导致群体的基因频率随机波动，相应地也使基因型频率 出现随机改变，最终可能导致一个基因固定或消失。
随机变化的作用大小是可以依据群体有效含量预测的， 但其作用方向则是不定的。群体越小，遗传漂变的作用 越大。
畜牧业课件Chapter02 数量遗传学基 础
主要内容
群体遗传结构及其主要影响因素(群体遗传学） 数量性状的概念和遗传基础 个体间的亲缘关系分析 数量性状遗传参数的估计和应用
第一节 群体遗传结构
数量性状研究的出发点是群体。 群体：广义上指在一定的时间和空间范围内，具有 特定的共同特征和特性的个体集合，它可以是一个 种、一个亚种、一个变种、一个品种、一个品系或 一个地方类群等。
③在平衡状态下，一对等位基因的基因频率与基因 型频率的关系如下： D＝p2 H=2pq R＝q2
三、影响群体遗传结构的主要因素
Hardy-Weinberg定律揭示了群体有保持其遗传 结构稳定的趋势，因此在家畜育种中要想获得遗传 改进，就必须设法打破群体平衡，使它向人们需要 的方向发展。为此应该了解影响群体遗传结构变化 的主要因素。
第二节 数量性状及其遗传基础
一、性状的分类
质量性状(qualitative trait)：性状的变异可以截然区 分为几种明显不同的类型，一般用语言来描述，例如， 猪的毛色，鸡冠的形状，牛角的有无等。 数量性状(quantitative trait)：变异是连续的，个体 间表现的差异只能用数量来区别。
造成这种繁殖机会不均等的原因主要有3个方面： 个体适应性和生活力的差异 个体繁殖力不同 人工选择 前两者是自然选择的主要因素，而人工选择是家畜育种 改良最重要的手段。由于选择的作用，将使选择有利的 基因型频率逐代增加，导致基因频率向一定的方向变化 。
(四)遗传漂变 (random genetic drift)
p D 1 H 2DH
Hale Waihona Puke 22D2H 2Rq 1HR 2
* 在实际的基因频率估计时，通常可以知道的只是性 状表现型频率，应与基因型频率加以区别。在一对等 位基因无显隐性关系时，两者的取值都是一致的；当 有显隐性关系时，表现型只有两种，它与基因型频率 的取值就不完全相同。
二、群体遗传平衡定律
1908 年 ， Hardy 和 Weinberg 分 别 独 立 地 研 究了在随机交配的大群体中，连续世代间基因 频率和基因型频率的变化，得出了后来称之为 Hardy-Weinberg定律的群体遗传平衡定律.
在家畜育种实践中，迁移主要体现为引种，即引入优良 基因加快群体的遗传改良，是提高育种效率的一个重要 途径。
(三)选择 (selection)
选择(selection):就是群体内个体参与繁殖的机会不均 等，从而导致不同个体对后代的贡献不一致。
突变为生物的进化提供了原材料，那么选择就是生物进 化的动力，“适者生存”是Darwin进化论的核心，因为 选择是改变群体遗传结构最重要的因素。
(二)基因型频率 genotype frequency 在二倍体的生物群体中，某一个基因座的特定基因 型在其全部基因型中所占的比例，取值范围在0－1 之间，通常也写成小数的形式，同一基因座的所有 基因型的频率总和为1，一般用大写字母表示。
在只有一对等位基因(A和a)时，可形成3种基因型 ，即AA、Aa和aa，可用D、H和R分别表示各自的频 率，这时D＋H＋R＝1。
在群体遗传学和育种学中所说的群体一般是指所谓 的孟德尔群体(Mendelian population)，即个体间有 交配的可能性、在连续世代间有基因交换的有性繁 殖群体，其中的所有基因可看作是一个基因库，各 个体共享这一基因库资源，相互间可自由地进行基 因交流。
一、群体的遗传结构
从遗传上看，群体的主要特征可以用它所拥有 的基因和基因型种类及其频率来描述。
由于其频率很低，它所引起的群体遗传结 构变化是极为缓慢的，对长期的生物进化的作 用可能是重要的，但对于相对短暂的家畜育种 改良的作用却并不明显。
(二)迁移(migration)
不同群体间由于个体转移引起的基因流动过程称为迁移 (migration)。迁移可以是单向的，也可以是双向的。自 然界中这种迁移是保持同一物种遗传特性的重要机制， 如果同一物种的各群体长期处于闭锁隔离状态就可能发 生遗传分化，甚至逐渐出现种的分化。
①在随机交配的大群体中，若没有选择、突变和迁移等 因素的作用，基因频率和基因型频率在世代间保持不变 ；p0=p1=p2=p3=……………………
②在任何大群体中，不论初始基因频率如何，只要 经过一个世代的随机交配，一对常染色体上的基因 就可达到平衡状态，在没有其他因素影响时，基因 频率和基因型频率在以后的连续世代随机交配情况 下保持平衡状态；
家畜中同一个品种不同群体的主要差异，体现 在基因及基因型频率的不同，拥有优良基因越多、优 良基因频率越高的畜群，生产性能就越好。
家畜育种从根本上来说就是尽量选择携带优良 基因种类多的个体，使其在群体中扩散，从而提高群 体中优良基因的频率。
(一)基因频率
等位基因(allele):在同一基因座上的不同基因。
基因频率(gene frequency):就是在一个群体中某 一等位基因的数量与占据同一基因座的全部等位基 因总数的比例，取值范围在0-1之间，通常写成小 数的形式，它是群体遗传特性的基本标志。
同一基因座的全部等位基因的频率总和为1，在只 有一对等位基因(如A和a)时，其基因频率一般用小 写字母p和q表示，有p+q＝1。