09.第九章 数量遗传(2)
第9章遗传学数量性状遗传分析
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系谱和概率分析
数量性状 数量上的变化 (如高度) 连续 微效多基因 敏感 统计分析
当前3页,共45页,星期日。
数量性状包括两大类:
一 是表型为严格的连续变异的性状,如牛的泌乳量, 羊毛的长度等等;
二 是表型呈非连续变异,而遗传物质的数量呈潜在 的连续变异的性状,即只有超越某一遗传阈值时才出现的性
状,如抗病、死亡率以及单胎动物的产仔数等性状,称为阈性 状(threshold character或threshold trait)。
2)数量性状呈连续性的变异;
3)数量性状的表现容易受到环境的影响;
4)控制数量性状的遗传基础是多基因系统
数量性状的遗传在本质上与孟德尔式的遗传完全一样, 只是需要用多基因理论来解释。
当前6页,共45页,星期日。
二 数量性状遗传的多基因假说
1909年,瑞典遗传学家Nilsson-Ehle对小麦和燕麦中籽粒 颜色的遗传进行了研究,发现在若干个红粒与白粒的杂交组合 中有如下A、B、C 3种情况:
数量性状:性状之间呈连续变异状态,界限不清楚,用数 字描述的性状。如人的身高、体重,作物的产量,棉花的 纤维长度等
当前2页,共45页,星期日。
质量性状和数量性状的区别
质量性状
①.变异类型
种类上的变化 (如红、白花)
②.表现型分布
不连续
③.基因数目
一个或少数几个
④.对环境的敏感性 不敏感
⑤.研究方法
401 12.888 2.252 5.075
当前30页,共45页,星期日。
现以表5-1中玉米穗长试验的结果为例,计算各个 世代的表现型方差分量:
VP1=0.665 VP2=3.560
VF2=5.075 Ve=2.178
第九章数量遗传
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积加X=5x4+6x21+7x24+8x8=378
S2= 2544-(378)2/57 =0.67
57-1
3、标准误 S 0.67 / 57 0.11
x s 6.63 0.11
第三节 遗传变异和遗传率
(一)表型值、基因型值的构成 表型是基因型和环境相互作用的结果
P=G+E P:表型值(Phenotype) G:基因型值(Genetype)特定基因型个体性状表现的一
定数量。 E:环境效应(Environment)指除基因型外环境对个体
性状表现的作用。
基因型值:G=A+D+I
A:累加效应(additive effect),由基因的相加效应累加的 数值。可固定遗传,又称育种值。
D:显性效应(dominance deviation),等位基因在杂合状 态时的显性效应所产生的偏差。
性状
遗传力 性状
遗传力
身材
0.81
理科天赋
0.34
坐高
0.76
数学天赋
0.12
体重
0.78
文史天赋
0.45
口才
0.68
拼写能力
0.53
IQ(Binet) 0.68
先天性幽门狭窄 0.75
IQ(Otis) 0.80
精神分裂症
0.80
唇裂
0.76
糖尿病
0.75
高血压 0.62
冠状动脉病
0.65
第四节 近亲繁殖与杂种优势
1/2(VGB1+VGB2)=1/4 (a2+d2)
如果控制同一性状有n对基因:A,a;B,b;…N,n
1/2(VGB1+VGB2) = 1/4VA+ 1/4VD
《数量遗传》课件
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遗传方差与变异方差
01
遗传方差是指由于遗传因素所引 起的表型变异,包括基因方差和 基因型方差。
02
变异方差是指由于环境因素所引 起的表型变异,包括环境方差和 残差方差。
遗传相关与相关系数
遗传相关是指两个性状在遗传上的关联程度,可以用相关系 数表示。
相关系数是指两个性状之间的关联程度,可以用相关系数r表 示,其值介于-1和1之间,正值表示正相关,负值表示负相关 。
基因治疗
利用基因编辑技术治疗遗 传性疾病,改善人类健康 状况。
人工智能在数量遗传学中的应用
数据挖掘和分析
利用人工智能技术处理大规模数据,挖掘数量性状的 遗传规律。
预测模型
基于人工智能算法构建预测模型,预测数量性状的表 现和遗传趋势。
辅助育种
利用人工智能技术优化育种方案,提高育种效率和成 功率。
转录组学和蛋白质组学分析
通过比较不同组织、发育阶段或不同处理条件下 的转录组和蛋白质组数据,筛选与目标性状相关 的差异表达基因和蛋白质。
04
数量遗传学在育种中的应用
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
作物育种
作物产量
数量遗传学在作物育种中可用于提高作物的产量。通过研究数量性状基因座(QTL),可 以定位控制产量性状的基因,进而通过分子标记辅助选择(MAS)等方法,将有益基因 聚合到一起,培育出高产的作物品种。
肉质和乳制品品质
数量遗传学在动物肉质和乳制品品质改良方面也有应用。 通过研究与肉质和乳制品品质相关的QTL,可以定位控制 这些性状的基因,进而利用MAS等技术,将有益基因聚合 到一起,培育出具有优良肉质和乳制品品质的动物品种。
人类医学研究
数量性遗传ppt课件
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目前,数量性遗传学研究已经广泛应用于农业、医学和生物多样性保护等领域 ,取得了许多重要的研究成果。同时,随着技术的进步,数量性遗传学研究的 方法和手段也在不断更新和完善。
02
数量性遗传学基本理论
遗传学基础
孟德尔遗传定律
孟德尔遗传定律是数量性状遗传的基础,包括分离定律和独立分配 定律,决定了基因在世代间的传递规律。
05
数量性遗传学研究展望
基因组学技术发展
01
基因组学技术不断进步,将有助于更深入地揭示数量性状的遗 传基础。
02
高通量测序技术的普及和应用,将加速基因组学数据的获取和
分析,提高研究效率。
基因组学技术的发展将促进对基因组结构和功能的深入研究,
03
为数量性遗传学研究提供更多线索。
基因编辑技术应用
基因编辑技术如CRISPR-Cas9等的发展,将为数量性遗传学研究提供更精确和高效 的基因操作手段。
数量性遗传学
目录
• 数量性遗传学概述 • 数量性遗传学基本理论 • 数量性状基因定位与克隆 • 数量性状基因组学应用 • 数量性遗传学研究展望
01
数量性遗传学概述
定义与特点
定义
数量性遗传学是一门研究生物数量性 状遗传规律的科学,主要关注可遗传 的连续变异,如身高、体重等。
特点
数量性状受多基因控制,且受环境因 素影响较大,因此数量性遗传学研究 需要综合考虑遗传和环境因素对数量 性状的影响。
遗传相关性与协方差分析
遗传相关性
01
表示两个数量性状之间的遗传联系,可以通过相关系数来衡量
。
协方差分析
02
通过比较不同来源的协方差,评估两个数量性状之间的共同遗
传变异和环境变异。
数量遗传学
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质量性状:指由一对或对基因控制,在个体间能够明显区分,呈不连续性变异的性状。
数量性状:由微效多基因控制,在群体中不能明显区分,呈连续性变异的性状。
门阈性状:由微效多基因控制的,在群体中呈不连续分布的性状,一般能够明显地区分其表现形式。
数量遗传学:指用数理统计方法和数学分析方法研究数量性状遗传和变异规律的科学。
选择:在人类和自然干预下,某一群体的基因在世代传递的过程中,某种基因型个体的比例所发生的变化现象,称作选择。
适应度:比较群体中各种基因型(以个体平均留种子女数为标准)生存适应力的相对指标。
适应度就是特定基因型的留种率和群体最佳基因型留种率之比值。
选择系数:1减去适应度就是该基因型的选择系数。
留种率+淘汰率=1遗传漂变:如果群体规模较小,下一代的实际基因频率都可能由于抽样误差而偏离理论上应有的频率。
始祖效应:当来自大群体的一个小样本在特定环境中成为一个新的封闭群体,其基因库仅包括亲本群体中遗传变异的一小部分,并在新环境中承受新进化压力的作用,因而最终可能与亲本群分体。
这种过程在体现的般规律,称为始祖效应。
瓶颈效应:当大群体经历一个规模缩小阶段之后,以及在漂变中改变了基因库(通常是变异性减少)又重新扩大时,基因频率发生的变化。
同型交配:如果把同型交配严格地定义为同基因型交配,那么近交和同质选配都只有部分的同型交配,只有极端的近交方式——自交才是完全同型交配。
群体遗传学:专门研究群体的遗传结构及其变化规律的遗传学分支学科。
群体:是指一个种、一个变种、一个品种或一个其它类群所有成员的总和。
孟德尔群体:在个体间有相系交配的可能性,并随着世代进行基因交流的有性繁殖群体。
基因库:以各种基因型携带着各种基因的许多个体所组成的群体。
亚群:由于各种原因的交配限制,可能导致基因频率分布不均匀的现象,形成若干遗传特性有一定差异的群落通常称为亚群。
随机资本:在一个有性系列的生物群体中,任何一个雌性式雄性的个体与其任何一个相反性别的个体交配的机率是相同的。
动物遗传学-第九章 数量遗传学基础
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根据特定资料估计的遗传力,只能作为一个估计值看待。
n
P
P1 P2 Pn
Pii 1nn Nhomakorabea同理可得:
n
Gi
G i
,
n
n
Ei
E i n
若E与G之间相互独立,在一个随机交配的大群体中
n
Ei 0 P G
i
群体均值能否代表群体基因型均值取决于群体大小,群 体越大,代表性愈强。
一、遗传力(heritability):
(一)概念: 亲代传递其遗传特性的能力。 或指性状的遗传方差在总方差(表型方差)中 所占的比率。
二、简单性状和复杂性状
简单(遗传)性状 (simply-inherited trait) 受很少数基因的控制,而且几乎不受环境变化的影响。
如孟德尔豌豆试验中所列举的性状都是简单(遗传)性 状。
复杂性状 (complex trait) 受多个基因的作用,而且易受遗传或非遗传因素的影
响。多在医学上使用。如糖尿病。
(二)对遗传力的理解注意事项:
遗传力是描述性状的一个特征量,遗传力大说 明受到遗传的影响大,遗传力低则环境的作用大。 性状遗传力的高低并不表示性状的好坏与畜群 的好坏。
0<h2 <1
(三)若干性状的遗传力
性状 初生重 断奶重 成年体重 椎骨数 乳头数 背膘厚 眼肌面积
表1 表猪1 一猪一些些性性状状的遗遗传传力 力
第九章 数量遗传学基础
一、质量性状和数量性状
质量性状(qualitative trait) —遗传基础是单个或少数几个基因的作用,它的 表型变异是间断的。如牛的无角与有角,兔的白 化与有色。
《数量遗传 》课件
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05
数量遗传学展望
新技术与新方法的发展
基因组学技术
随着基因组学技术的不断进步, 数量遗传学将能够更深入地研究 基因与表型之间的关联,揭示更 多复杂的遗传现象。
大数据分析方法
利用大数据分析方法,对海量的 遗传数据进行分析,能够更准确 地识别基因与性状之间的关系。
人工智能与机器学
习
人工智能和机器学习技术的发展 将为数量遗传学提供更强大的工 具,用于预测和解析复杂的遗传 模式。
3
数量遗传学在植物育种中还涉及到基因组学和表 型组学的研究,以加速新品种的培育进程。
人类医学研究
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
数量遗传学在人类医学研究中主 要用于疾病易感性和复杂性疾病
的研究。
通过数量遗传学的方法,可以鉴 定与疾病相关的基因和变异位点 ,为疾病的预防和治疗提供理论
依据。
数量遗传学在人类医学研究中还 涉及到基因组学和表型组学的研 究,以揭示人类复杂的疾病机制
适用范围
适用于研究多个变量之间的相互关系和因果关 系。
分析步骤
构建因果模型,通过回归分析计算路径系数,然后评估模型的拟合度和解释力 度。
主成分分析
主成分分析
用于降低数据的维度,将多个相关变量转化为少数几 个不相关的主成分。
适用范围
适用于处理大量数据,特别是当变量之间存在多重共 线性时。
分析步骤
计算变量的相关系数矩阵,通过特征值和特征向量提 取主成分,然后解释主成分的意义和作用。
研究内容与领域
研究内容
数量遗传学主要研究数量性状的遗传 基础、遗传变异和进化过程,包括基 因型和表型关系的分析、遗传力和方 差组分的估计、选择反应和遗传进展 的预测等。
领域
数量遗传学知识点总结
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第一章绪论一、基本概念遗传学:生物学中研究遗传和变异,即研究亲子间异同的分支学科。
数量遗传学:采用生物统计学和数学分析方法研究数量性状遗传规律的遗传学分支学科。
二、数量遗传学的研究对象数量遗传学的研究对象是数量性状的遗传变异。
1.性状的分类性状:生物体的形态、结构和生理生化特征与特性的统称。
如毛色、角型、产奶量、日增重等。
根据性状的表型变异、遗传机制和受环境影响的程度可将性状分为数量性状、质量性状和阈性状3类。
数量性状:遗传上受许多微效基因控制,性状变异连续,表型易受环境因素影响的性状,如生长速度、产肉量、产奶量等。
质量性状:遗传上受一对或少数几对基因控制,性状变异不连续,表型不易受环境因素影响的性状,如毛色、角的有无、血型、某些遗传疾病等。
阈性状:遗传上受许多微效基因控制,性状变异不连续,表型易受或不易受环境因素影响的性状。
有或无性状:也称为二分类性状(Binary traits)。
如抗病与不抗病、生存与死亡等。
分类性状:如产羔数、产仔数、乳头数、肉质评分等。
必须进行度量,要用数值表示,而不是简单地用文字区分;要用生物统计的方法进行分析和归纳;要以群体为研究对象;组成群体某一性状的表型值呈正态分布。
3.决定数量性状的基因不一定都是为数众多的微效基因。
有许多数量性状受主基因(major gene)或大效基因(genes with large effect)控制。
果蝇的巨型突变体基因(gt);小鼠的突变型侏儒基因(dwarf, df);鸡的矮脚基因(dw);美利奴绵羊中的Booroola基因(FecB);牛的双肌(double muscling)基因(MSTN);猪的氟烷敏感基因(RYR1)三、数量遗传学的研究内容数量性状的数学模型和遗传参数估计;选择的理论和方法;交配系统的遗传效应分析;育种规划理论。
四、数量遗传学与其他学科间的关系理论基础奠定:孟德尔遗传学+数学+生物统计学理论体系完善:与群体遗传学关系最为密切;学科应用:与育种学最为密切,是育种学的理论基础和方法论; 学科发展:与分子生物学、生物进化学、系统科学和计算机科学密切结合,并产生了新的遗传学分支学科,如分子数量遗传学等。
数量性状的遗传分析(2)
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• 若考虑环境方差,则:
VG=1/2VA+1/4VD+VE
编辑ppt
31
• 回交群体的方差(VB1和VB2)分析:
A1A2×A1A1(B1)回交后代的基因型及其遗传方差
基因型 基因型值(x) 基因型频率(f)
A1A1
a
1/2
A1A2
d
1/2
合计
编辑ppt
15
一、数量性状的基本统计方法
• 变量:数量性状的观察值是连续性变异的,称为 变数或变量。
• 平均数(mean):平均数表示一个资料的集中性, 是某一性状全部观测值(表现型值)的平均,通常 应用的平均数有算术平均数和加权平均数。
– 算术平均数:x0=(x1+x2+x3+…+xn)/n=∑xi/n – 加权平均数:x0=f1×x1+ f 2×x2+ f 3×x3+…+
• 数量性状易受环境条件的影响。数量性状普遍存 在着基因型与环境互作,容易出现在特定的时空 条件下表达,在不同环境下基因表达的程度可能 不同。
• 数量性状受多基因系统的控制。每对基因的作用
是微小的,多对基因的共同作用决定了性状的表
达。
编辑ppt
6
典型的质量性状和数量性状的区别
特征
质量性状
数量性状
基因数目及其效应
P=G+E
编辑ppt
20
• 基因型值G根据基因的组成可进一步剖分为:
– 基因的加性效应A; – 基因的显性效应D; – 基因的上位性效应I。
• 即:G=A+D+I或P=A+D+I+E
遗传学第九章数量遗传
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f
x
fx
fx2
Aa
1/2
d
½ d
½ d2
aa
1/2
- a
-½ a
½ a2
合计
1
½ (d-a)
½ (a2+d2)
由VB1,VB2可分离出加性方差VA
B1,B2遗传方差的平均值: VB1+VB2= ½ (a-d)2 + ½ (a+d)2 = ½ (a2+d2) = ½ VA+ ½ VD B1,B2表型方差值: VB1+VB2= ½ VA+ ½ VD+VE 而F2的表型方差: VF2= ½ VA+ ¼ VD+VE 2V F2 –(VB1 + VB2) = ½ VA
5.07-(0.67 + 3.56 + 2.31 )/3 5.07
= 57%
则,表型方差VF2 = ½ VA+¼ VD+VE 遗传方差VG = ½ VA+¼ VD = VF2-VE
由于两亲代为纯合体,基因型相同,表型的变异可看作均来自环境的影响,所以: VE=½(VP1+VP2) 或 VE=1/3(VP1+VP2+VF1)
2
´
h
=
总方差
%)=
广义遗传率(
例:已知:F2的标准差S=2.252cm, F1的标准差S=1.519cm,
cm
F
S
V
2.307
2
1
=
=
AA
Aa
aa
O
-a
a
d
AA,Aa,aa性状计量的模式图,O点表示两亲代的中间值,杂合体Aa位于O点的右方,表示A为部分显性。一对基因A,a,它们的3个基因型的平均效应是:AA,a; Aa,d; aa,-a;
遗传学复习资料-名词解释
![遗传学复习资料-名词解释](https://img.taocdn.com/s3/m/965cdd20be1e650e52ea99ba.png)
第一章绪论第一章 绪论1.遗传学:研究生物遗传和变异的科学。
2.遗传与变异:遗传是亲子代个体间存在相似性。
变异是亲子代个体之间存在差异。
遗传的细胞学基础第二章第二章 遗传的细胞学基础3.同源染色体:同源指形态、结构、大小和功能相似的一对染色体,他们一条来自父本,一条来自母本。
4.非同源染色体:指形态和结构等不同的各种染色体。
5.联会:在减数分裂前期I,同源染色体建立联系的配对过程。
6.染色质:染色质是指染色体在细胞分裂的间期所表现的形态,呈纤细的丝状结构,含有许多基因的自主复制核酸分子。
7.染色体组型分析:对生物细胞核内全部染色体的形态特征所进行的分析,称为染色体组性分析或核型分析。
8.胚乳直感:在3n胚乳(或2n花粉)上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状,这种现象称为胚乳直感或花粉直感。
9.果实直感:种皮或果皮组织在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些性状,则称为果实直感。
10.减数分裂:在性母细胞成熟时,配子形成过程中所发生的一种使细胞染色体数目减半的特殊分裂方式。
11.有丝分裂:又称体细胞分裂。
整个细胞分裂包含两个紧密相连的过程,先是细胞核分裂,后是细胞质分裂,核分裂过程分为四个时期;前期、中期、后期、末期。
最后形成的两个子细胞在染色体数目和性质上与母细胞相同。
12.二价体:各对染色体的对应部位相互紧密并列,逐渐沿着纵向连接在一起,这样联会的一对同源染色体,成为二价体。
13.受精:雄配子与雌配子融合为一个合子,称为受精。
14.双受精:授粉后,一个精核(n)与卵细胞(n)受精结合为合子(2n),将来发育成胚。
同时另一精核(n)与两个极核(n+n)受精结合为胚乳核(3n),将来发育成胚乳。
这一过程就称为双受精。
15.无融合生殖:雌雄配子不发生核融合的一种无性生殖方式,称为融合生殖。
16.生活周期:从合子到个体成熟和死亡所经历的一系列发育阶段。
17.世代交替:有性生殖的生物的生活周期大多数包括1个无性世代,这样二者交替发生,称为世代交替。
第九章 数量遗传学
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i
x)
2
n
方差和标准差是全部观察值偏离平均数的重要度量参数
S 就称为标准差(standard devi
或叫做标准误(standard error
S---标准差
均值和标准差决定了表型的分布 一般:育种要求标准差大,则差异大,利于单株的选择;
良种繁育场则标准差小,差异小,可保持品种稳定。
四、标准误
1 2 (1/4)1=1/4 (3)1=3 3
(a+b)2
2
3
4
6
(1/4)2=1/16
(1/4)3=1/64
(3)2=9
(3)3=27
5
7
(a+b)4
(a+b)6
4
n
8
2n
(1/4)4=1/256
(1/4)n
(3)4=81
(3)n
9
2n+1
(a+b)8
(a+b)2n
多基因假说要点: 1.决定数量性状的基因数目很多; 2.各基因的效应相等;
F1 F2 (A1A2B1B2C1C2)熟期介于双亲之间 27种基因型 (其中A1A1B1B1C1C1的个体将比晚熟亲本更晚,
而A2A2B2B2C2C2的个体将比早熟亲本更早)
第二节 数量性状的研究方法
需要分析杂交后代的大量个体→ 应用数理统计等方法
→ 分析平均效应(mean)、方差(variance)、协 方差(covariance )等遗传参数→ 发现数量性状遗传 规律。
数量性状(quantitative trait)。 如:人高、动物体重、植株生育期、果实大小,产量 高低等。 表现型变异分析推断群体的 遗传变异借助数量统计的分析方法 分析数量性状的遗传规律。
第九章 数量遗传学基础.
![第九章 数量遗传学基础.](https://img.taocdn.com/s3/m/b251040f647d27284a735104.png)
第九章数量遗传学基础概述一、质量性状和数量性状的遗传动物的遗传性状,按其表现特征和遗传机制的差异,可分为三大类:一类叫质量性状(Qualitative trait ), 一类叫数量性状(Quantitative trait ), 再一类叫门阈性状(Threshold trait)。
动物的经济性状(Economic trait)大多是数量性状。
因此,研究数量性状的遗传方式及其机制,对于指导动物的育种实践,提高动物生产水平具有重要意义。
质量性状:是指那些在类型间有明显界限,变异呈不连续的性状。
例如,牛的无角与有角,鸡的芦花毛色与非芦花毛色,等等。
这些性状由一对或少数几对基因控制,它不易受环境条件的影响,相对性状间大多有显隐性的区别,它的遗传表现完全服从于三大遗传定律。
数量性状:是指那些在类型间没有明显界限,具有连续性变异的性状,如产奶量、产卵量、产毛量、日增重、饲料利用率等。
门阈性状:是指由微效多基因控制的,呈现不连续变异的性状。
这类性状具有潜在的连续分布遗传基础,但其表型特征却能够明显的区分,例如,产子数,成活或死亡,精子形态正常或畸形,这类性状的基因效应是累积的,只有达到阈值水平才能表现出来。
二、数量性状的一般特征数量性状表现特点表明,数量性状受环境因素影响大,因此其表型变异是连续的,一般呈现正态分布(Normal distribution),很难分划成少数几个界限明显的类型。
例如,乳牛的产奶量性状,在群体中往往从3000kg至7000kg范围内,各种产量的个体都有。
由于数量性状具有这样的特点,所以对其遗传变异的研究,首要的任务是对性状的变异进行剖分,估计出数量性状变异的遗传作用和环境的影响程度。
具体地说,对数量性状遗传的研究必须做到以下几点:第一,要以群体为研究对象;第二,数量性状是可以度量的,研究过程要对数量性状进行准确的度量;第三,必须应用生物统计方法进行分析;第四,在统计分析基础上,弄清性状的遗传力以及性状间的相互关系。
数量遗传名称解释和简答
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名词解释:1.基因座位:基因在染色体上所处的物理位置,或简称座位(locus)2.同源染色体:是指在大多数高等生物的组织细胞中,染色体是成对出现的,即每条染色体存在有两份拷贝,这两份拷贝互为同源性,绝大部分位置上有相同的DNA 序列,携带着相同的基因。
3.二倍体:指凡是由受精卵发育而来,且体细胞中含有两个染色体组的生物个体。
可用2n表示。
4.等位基因(allele):位于一对同源染色体的相同位置上控制某一性状的不同形式的基因。
5.纯合基因型:一个个体可能携带两个完全相同的等位基因,这时称个体在这个座位上是纯合的,或称为纯合基因型,简称纯合型。
6.杂合基因型:一个个体可能携带两个不同的等位基因,这时称个体在这个基因座位上是杂合的,或称为杂合基因型,简称杂合型。
7.杂合度(杂合基因型频率):在一个群体中,杂合基因型所占的比例。
8.复等位基因(multiple allele):等位基因数目多于两个的等位基因。
9.基因型:个体的遗传构成。
10.表现型(phenotype):一个个体表现出来的、外在的特征,简称表型。
11.中心法则:是指遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译的过程。
也可以从DNA传递给DNA,即完成DNA的复制过程,在某些病毒中的RNA自我复制(如烟草花叶病毒等)和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程(某些致癌病毒)是对中心法则的补充。
12.多效性(pleiotropy):一个基因同时影响多个性状。
13.孟德尔分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代的现象。
14.自由组合定律:当具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在子一代产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的基因表现为自由组合,其实质是非等位基因自由组合。
第九章--数量遗传学基础PPT优秀课件
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1. 几个基本概念回顾 2. 哈代-温伯格定律的要点 3. 群体遗传分析
2021/5/25
1
几个基本概念
• 孟德尔群体
– 一群能相互交配和繁殖的个体组成的集群
• 基因型频率
–特定基因型占群体内全部基因型的比率
–特定基因型在群体内出现的概率
–同一基因座位上所有基因型频率之和等于1
2021/5/25
16
杂种优势
• 两个遗传组成不同的品种(或品系)杂交, F1代在生活力、繁殖力、抗病力等方面都 超过双亲的平均值,甚至比两个亲本各自 的水平都高的现象。
2021/5/25
17
四、数量性状的遗传基础
• 微效多基因假说
– 数量性状是由大量的、效应微小而类似的且可 加的基因控制;
– 这些基因在世代相传中服从遗传学三大基本规 律,这些基因间一般没有显隐性区别;
…
…
Xn2 …
X 1k X 2k
…
X n数 X..
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26
三、重复率的估计
重复率就是以个体分组,以个体度量 值为组内成员,计算得到的组内相关系 数。这时组间方差就是个体间方差,组 内方差就是个体内度量间方差。
re
个体间方差
b2
个体间方差 个体内度量间方差b2 w2
GADI
PADIE
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22
R
生物群体的数学特征
二、基因均效(average gene effect)
某个基因的平均效应,即子代从一个亲本获得了某 个基因的个体的基因型均值距离原来群体均值的 平均离差。
三、群体方差
表型方差: Vp=VG+VE, VG=VA+VD+VI 加性方差:VA
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一、近交和近交系数
近交系数(F):一个个体从其某一祖先得到一对纯合的、且遗 传上等同的基因的频率。
AA
aa
P1 B1
P2 B2
F =(½) (½) × 2
=(½) 2 × 2
=½
s
AA aa
近交系数计算举例 (1)同胞兄妹婚配
在A1,A2,A3,A4四个基因 座位上,S至少得到一对纯合 子的概率(即近交系数)为:
方差 s
2
标准差 s
S2= [∑X2 -(∑X ) 2 / n]/(n -1)
方差 s
2
n 2 ( xi x ) i 1 n 1 方差 s2
标准差 s
S2= [∑X2 -(∑X ) 2 / n]/(n -1) 例题:57个玉米穗 长度(cm, x ) 观察数(个 ) 5 4 6 21 7 24 8 8
x
x或
n
fx x f
(4)方 差
•
•
油研7号
方差(variance,S2):可变数(x)同平均数(x)之间偏差 的平方之和来表示。
表示资料的分散程度,是全部观察数偏离平均数的重要参数。
•
观察数偏离平均数 越大,分布范围越大,该资料变异程度越大, S越大, 则平均数的代表性越小。
n 2 ( xi x ) i 1 n 1 方差 s2
第三节 数量性状分析的基本统计方法
油研7号
1、基本概念
(1)随机事件和频率
随机事件:一定条件下,可能发生也可能不发生的事件。 频 率:在若干次试验中,某一事件出现的次数在试验总 次数中所占的比例。(实际测定的数值)
(2)概 率
概 率:在反复试验中,预期某一事件出现的次数在试验总次数 中所占的比例。(估计值)
Aa aa 1/2 1/2
x
d -a
fx
½d -½ a
fx2
½ d2 ½ a2
合计
1
½ (d-a)
½ (a2+d2)
B2的遗传方差:VB2=½ (a2+d2) –[½ (d-a)]2
=¼ (a+d)2
由VB1,VB2可分离出加性方差VA
B1,B2遗传方差的平均值: VB1+VB2= ½
(a-d)2 + ½ (a+d)2 = ½ (a2+d2)
= ½ VA+ ½ VD
B1,B2表型方差值: VB1+VB2= ½ VA+ ½ VD+VE 而F2的表型方差: VF2= ½ VA+ ¼ VD+VE
V F2 – ½ (VB1 + VB2) = ¼ VA
狭义遗传率: hN2=VA ÷(VG+VE ) =½ VA÷VF2 ¼ VA = V F2 – ½(VB1 + VB2)
e)条件概率: A和B两个在条件S下的随机事件。 PA不等于0,则在A发生的 前提下,B发生的概率成为条件概率。
PB/A = PBA / PA
(3)平均数
平均数:某一性状的几个观察值的平均。 算术平均:是将每一观察值向加后除以观察的次数。
油研7号
加权平均:是先将观察值归类,再以每类的观察次数同观察 值相乘,各类乘积之和除以观察的总次数。
hN2=VA÷(VG+VE ) =½ VA÷VF2=2 X14.56÷40. 35=72%
第五节
近亲繁殖和杂种优势
1、近交:近亲繁育简称近交,是指有亲缘关系的个体间的交配或 配子的结合。自交、全同胞交配、半同胞交配、表兄妹交配和回交。 利:增加基因纯合性,提高基因的稳定性。 弊:近交衰退,后代生活力下降,适应力减弱,抗病差等。 2、杂交:杂交是指不同品种或不同种间进行的交配。杂交繁育也 叫杂交改良。广义而言,是指不同基因型的个体或种群间的交配。 杂交增加基因杂合性,可以用来培育新品种或创造杂交优势。
世代
小麦抽穗期
13
27 18.5
表型方差
11.04
10.32 5.24
P1 P2 F1 F2 B1 B2
21.2
15.6 23.4
40.35
17.35 34.29
½ (VB1+VB2)= ½ (17.35 + 34.29 )=25.82 ¼ VA =VF2 - ½ (VB1+VB2)= 40.35-25.82=14.53
VF
2 B
2
S
2
2
5.072 cm
1
V
F
1
S
2
2.307 cm
V F V F2 5.072 2307 ´ %)= 100 % 100 % = % 54 广义遗传率( h h 5.072 VF 总方差
2
aa -a
•
O
Aa d a
AA
AA,Aa,aa性状计量的模式图,O点表示两亲代的中间值,杂合体Aa位于 O点的右方,表示A为部分显性。一对基因A,a,它们的3个基因型的平均效应 是:AA,a; Aa,d; aa,-a;
B1的平均数和遗传方差的计算(Aa X AA)
f
Aa AA 合计 1/2 1/2 1
x
d a
fx
½d ½a
fx2
½ d2 ½ a2
½ (a+d) ½ (a2+d2)
B1的遗传方差:VB1=½ (a2+d2) –[½ (a+d)]2
=¼ (a-d)2
B2的平均数和遗传方差的计算(Aa X aa)
f
穗长 16.8cm 穗长 12.1cm 穗长 12.9cm
n = (16.8-6.6)2/{8(2.32 +1.52)} =4.3
4-5个基因
(2)极端类型概率数: 4n = F2代个体总数/ F2代中极端个体数
油研7号
例如:获得子二代22016个子代,其中极端子代86个,计算 所涉及的基因数。
4n = 22016/86 n=4 4个基因
(5)标准误
标准误:即标准差,方差的平方根。
油研7号
S= S2
2
S
( x x)
n 1
x
2
( x ) n
2
n 1
或S
f ( x x) f 1
2
fx
2
( fx )
2
f
f
1
• 标准误表示平均数的变动范围。 S + x= 0.82 ±6.63cm • 可信区间
a)各种概率之和等于1。
油研7号
b)概率值在0和1之间。1≧p≧0 c)概率的相成法则:两个或两个以上各自独立事件同时出现的概率,是他们 各自概率的乘积。 P12= p1 X p2 d)概率的相加法则: A和B两个向斥事件, A和B事件发生的总概率,是他们 独自发生的概率之和。P12= p1 + p2
•
数量性状的主要特点
(1)对环境条件比较敏感:由于环境条件 的影响,亲本与F1中的 数量性 状也会出现连续变异的现象。
• 如:玉米P1、P2和F1的穗长呈连续 分布,而不是只有一个长度。但这种 变异是不遗传的。
(2)数量性状的变异表现为连续性:杂交后代难以明确分组,只 能用度量单位进行测量,并采用统计学方法加以分析
VG = V A+ V
D
VP = VG + VE = V A+ V D + VE
• 狭义遗传率:h2N=加性效应的遗传方差÷表型方差
2 基因加性方差 VA´ = VA 狭义遗传率(h N ,%)= x100 x100= 总方差 VP V A+V D +
x100
V
E
一、广义遗传率的计算
1. F2平均值和遗传方差的计算
①变异类型
油研7号
数量性状
连续
中亲类型 敏感
不连续
显性性状 不敏感
②F1表现类型 ③对环境的敏感性
④后代个体数分布
⑤基因数目 ⑥研究方法
孟德尔遗传
一个或少数几个 系谱和概率分析
正态分布
微效多基因 统计分析
第二节 多基因效应
Nilson-Ehle,瑞典.1908
A组 P 红粒×白粒 ↓ F1 红粒 ↓ⓧ F2 3/4红粒:1/4白粒 红粒×白粒 ↓ F1 粉红粒 ↓ⓧ 15/16红粒:1/16白粒
自由度n,实际观察类型数减1,K-1
按公式计算Χ2值;
用统计参数Χ2与查表得到的Χ2α,k-1比较;
α为临界概率值,取0.05或0.01,通常用0.05; 当Χ2<Χ20.05,k-1时接受无效假设,反之接受备择假设。
= 0.4699 Χ20.05,k-1 =11.345 Χ20.01,k-1 = 7.851
第九章 数量性状基因及其遗传
本章重点: • 数量性状 • 多基因效应 • 遗传率(力) • 近交系数 • 杂种优势遗传理论
第一节 质量性状与数量性状
数量性状:性状之间呈连续变异状态,界限不 清楚,不易分类,用数字描述的性状。 例如:作物的产量,奶牛的泌乳量,棉花的纤 维长度,人的身高、体重、血压、血糖等。 质量性状:表型之间截然不同,具有质的差别, 用文字描述的性状称质量性状。
F1 2.31
F2 5.07
5.07-(0.67 + 3.56 + 2.31 )/3 = 57% 5.07
二、狭义遗传率的计算
狭义遗传率:hN2=VA/VP hN2=½ VA÷ VF2
VF2=½