02动物育种学-第二章-数量遗传学基础新

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动物育种学-第-数量遗传学基础-PPT精选

X和Y是两个亲属个体，

2
，
，Φ和
Φ‘分别是两个体的父系和母系基因同源的概率，下
标A和D表示加性方差和显性方差。
忽略各种显性效应和高阶加性协方差，可近似
地认为，在随机交配（非近交）时有：
CoG(vXY ,)A 2
（2.11）
因此，如果忽略基因的上位效应和显性效应，
可以得到亲属间因同源一致性造成的遗传相关，即
假定基因型效应、永久性环境效应和暂时性环境效应之间
都不存在相关，可以将表型方差（ V P ）剖分为:
VPVGVEPVET
故重复力 re 可定义为:
reVGV P VEP
VGVEP VGVEP VET
重复力的作用
重复力可用于验证遗传力估计的正确性重复力可用于确定性状需要度量的次数
同源一致性（identity by descent，IBD）
（Malé cot，1948）：指亲属个体带有的基因是由某一共同祖先同一基因复制而来的。
遗传协方差的实际构成比较复杂，在忽略上位效应和基因连锁时，它由一系列加性效应和显性效应以及各种互作效应构成，即：
C G ( X o Y ) v ,A 2 D 2 2A 2 A 2D 2 D A 2 D （2.10）
所有的基因效应持久性环境效应指时间上持久或空间上非局部效应
的环境因素对个体性状表现所产生的影响。
暂时性环境效应一些暂时的或局部的特殊环境因素
对个体性状的某次度量值产生影响
重复力估计原理
从效应剖分看,可将环境效应（ E）剖分为持久性环境效
应（ E P ）暂时性环境效应（ E T ）两部分 EEPET ，因此 P G E G E P E T

《数量遗传学基础》课件

03
人类健康与疾病研究
利用数量遗传学方法研究人类复杂疾病的发生机制，为疾病预防和治疗提供新的思路和方法。
THANKS
感谢观看
3
疾病抵抗力增强
通过研究动物的疾病抗性基因，提高动物的疾病抵抗力，降低养殖成本和动物疾病发生率。
人类遗传学研究
疾病预测与预防
利用数量遗传学方法，研究人类遗传性疾病的发病风险相关基因，为疾病的预测和预防提供科学依据。
个体差异研究
通过研究人类的数量性状基因，了解个体差异的遗传基础，为个性化医疗和健康管理提供支持。
《数量遗传学基础》ppt课件
• 数量遗传学概述 • 数量遗传学的基本概念 • 数量性状的遗传模型 • 数量遗传学的研究方法 • 数量遗传学的应用 • 展望与未来发展
01
数量遗传学概述
定义与特点
定义
数量遗传学是研究生物群体中数量性状遗传规律的科学。
特点
数量性状是受多基因控制的，其遗传变异规律比质量性状复杂。
04
数量遗传学的研究方法
统计分析方法
统计分析方法
QTL分析
关联分析
元分析
这是数量遗传学中最为常见和基础的研究方法。通过统计分析，可以对遗传数据进行分析和解释，探究遗传变异的来源、分布和作用机制。
数量性状位点（QTL）分析是利用统计学方法定位控制数量性状的基因位点，分析基因位点对表型变异的贡献。
表型组学研究
结合新一代测序技术和成像技术，对动植物表型组进行深入研究，以揭示表型变异与遗传变异之间的关系。
未来发展方向与挑战
01
跨物种比较研究
比较不同物种间的遗传差异，以揭示物种进化的机制和规律，为生物多样性保护提供科学依据。

《数量遗传学》复习资料

《数量遗传学》复习资料第一章绪论1.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。

2.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。

3.⑴1908年：英国数学家（哈迪）和德国医学家（温伯格）提出遗传的平衡定律，奠定了群体遗传学的基础。

⑵1918年：英国统计学家（费舍尔）发表《根据孟德尔遗传假说的亲属间相关研究》，系统地论述了数量遗传学的研究对象和方法，成为数量遗传学诞生的标志。

⑶1908年：瑞典遗传学家(尼尔森-埃勒) 提出多基因学说，用每对微效基因的孟德尔式分离来解释数量性状的遗传机制，奠定了数量遗传学的基石。

4.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。

5.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。

6.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。

7.数量性状的特点：（1）必须进行度量，要用数值表示，而不是简单地用文字区分；（2）要用生物统计的方法进行分析和归纳；（3）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。

8.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或大效基因控制。

9.数量遗传学的研究内容：（1）数量性状的数学模型和遗传参数估计；（2）选择的理论和方法；（3）交配系统的遗传效应分析；（4）育种规划理论。

第二章数量遗传学基础1.数量性状的表型值，即观察值，是由遗传与环境共同作用的结果，即P = G + E + IGE其中，P为表型值，G为基因型值，E为环境偏差，IGE为遗传与环境效应间的互作。

通常，假定遗传与环境间不存在互作，即IGE=0，则有：P = G + E2.基因型值G是由基因的加性效应（A）、显性效应（D）和上位互作效应（I）共同作用的结果。

动物遗传基础复习资料

动物遗传基础复习资料绪论名词解释1、遗传学：是研究遗传与变异的科学。

2、遗传：是有血统关系的生物个体之间的相似性。

3、变异：就是有血统关系的生物个体之间的差异性。

填空题1．动物遗传学是研究（动物遗传物质、遗传规律、遗传变异机理）的科学。

2．遗传学是研究（能够自我繁殖的核酸的性质、功能和意义）的科学。

3．孟德尔的《植物杂交实验》一文，提出了遗传的（分离）和（自由组合）两大定律。

4．大多数发达国家畜牧业平均占农业总产值的（50%）以上。

问答题1．动物遗传学的意义是什么？动物遗传学是动物科学的一个重要分支。

遗传学是研究能够自我繁殖的核酸的性质、功能和意义的科学。

动物遗传学是研究动物遗传物质、遗传规律和遗传变异机理的科学。

动物遗传学是动物育种学最主要的理论基础。

2．动物遗传学的主要研究内容是什么？动物遗传学研究内容包括动物遗传的基本原理、遗传的物质基础、遗传的基本规律、质量性状和数量性状的遗传、群体遗传学、数量遗传学基础及分子遗传学基础及在动物中的应用等。

3、动物遗传学与畜禽育种的关系。

动物育种首先可以充分利用动物遗传资源，发挥优良品种基因库的作用，提高动物产品产量和质量。

另一方面，以长远的观点，通过合理开发利用品种资源，达到对现有品种资源和以前未利用的动物资源保护的目的。

通过育种工作，扩大优秀种畜使用面，使良种覆盖率提高，进而使群体不断得到遗传上的改良。

通过育种工作，培育杂交配套系，“优化”杂交组合，达到充分利用杂种优势生产商品动物，使工厂化动物生产提高效率，增加经济效益，减少污染，保护生态的目的。

第一章遗传的细胞学基础名词解释1．染色体：是细胞核中具有特殊功能，能自我复制的部分，是生物的遗传物质，是基因的载体。

2．二倍体：每种生物染色体数目在体细胞中为2n的，称为二倍体。

3．单倍体：二倍体生物性细胞中的染色体数目通常是n，称为单倍体。

4．同源染色体：体细胞中成对存在的形状、大小、着丝点位置等相同的染色体，一条来自父方，一条来自母方。

动物育种学-第二章-数量遗传学基础-PPT精品

阈性状(threshold trait)：表现型呈非连续变
异，与质量性状类似，但不是由单基因决定，性状具有一个潜在的连续型变量分布，遗传基础是多基因控制的，与数量性状类似。
数量性状的特征
区分性状的依据:
性状是描述性的，还是可以度量的；性状是呈间断性分布，还是连续性分布；性状的表现是否容易受到环境的影响；控制性状的遗传基础是单基因还是多基因。
假定基因型效应、永久性环境效应和暂时性环境效应之间
都不存在相关，可以将表型方差（ V P ）剖分为:
VPVGVEPVET
故重复力 re 可定义为:
reVGV P VEP
VGVEP VGVEP VET
重复力的作用
重复力可用于验证遗传力估计的正确性重复力可用于确定性状需要度量的次数
若定义A1和A2基因的平均效应值分别为 1
和， 2 则有：
1 2 p p [ q d (q d [ (p p ) q ] ) 2 p]q q [d d (q p )] (2.8)
基因的平均效应是指该基因随机地与群体
第三节亲属间相关分析
亲属相关，有两类概念：一是亲属间的遗传相关二是亲属间的表型相关。
亲属间的遗传相关是从整体而言的，用亲属
个体的基因来自共同祖先的概率计算，描述亲属间整体上的亲缘相关程度，与具体的性状没有关系。
亲属间的表型相关是描述亲属间性状表型值
间的相关系数，由于只有特定的数量性状才有表型值，因此这种相关在不同性状、不同群体都是有所不同的。
假设一个个体度量了 k 次，用这些度量值的平
均数作为该个体的平均表型值，记为 Pk ,可以得到多次度量均值方差与单次度量值方差的关系为：

动物育种学知识点总结

动物育种学知识点总结动物育种学，是研究动物遗传、繁殖、选育和改良的科学，是畜牧业和兽医学中的重要分支学科。

动物育种学通过对动物的遗传特性、繁殖生理、遗传育种技术等方面的研究，旨在提高畜禽的生产性能、适应性和抗病性，以满足人类对畜产品需求的不断增长和提高。

以下是动物育种学的一些重要知识点总结。

一、遗传基础1. 遗传物质：DNA 是动物细胞中的遗传物质，它携带了动物的遗传信息，决定了动物的遗传特性。

2. 遗传基因：基因是控制动物遗传特性的基本单位，一对相同或不同的基因决定了动物的遗传表现型。

3. 遗传变异：遗传变异是动物基因组中发生的多样性，包括显性性状和隐性性状，对育种具有重要意义。

4. 遗传规律：孟德尔遗传定律，包括隐性和显性遗传、分离定律、自由组合定律等，是动物育种学的基础原理。

二、繁殖生理1. 生殖器官和生理周期：了解动物的生殖器官结构和功能、生殖细胞的形成和发育过程、发情期、妊娠期等，有利于合理控制动物的繁殖过程。

2. 受精和胚胎发育：了解受精过程、胚胎分化和器官形成，掌握动物胚胎植入、胚胎移植等技术，有助于提高繁殖效率。

3. 繁殖行为：动物的发情、交配和产后行为对繁殖结果有重要影响，深入研究能够改善繁殖管理和技术操作。

三、动物育种原则1. 选择育种：选择具有良好遗传性状的优良个体，进行繁殖，以传递有益基因，提高后代遗传品质。

2. 杂交育种：通过种间杂交、亲本品种杂交等，利用亲和性互补、优势等优势，提高遗传变异、异交增效和异交优势，从而提高后代的性状。

3. 家系纯系选育：通过家系法和纯系法选育，保持或加速良性状的固定，提高畜禽的品种纯度和一致性。

4. 自然选择和人工干预：根据自然选择的原理，结合人工选择和管理，促进有益性状的遗传和传递，改良动物品种。

四、遗传育种技术1. 人工授精：通过人工方式收集、处理、保存和传递动物精液，进行人工受精，提高繁殖效率和品质。

2. 基因工程：包括基因编辑、转基因等技术，通过改变动物基因组，实现遗传性状的改良和优化。

动物遗传育种与繁殖—育种学预备知识

（3）在平衡状态下，一对等位基因的基因频率和基因型频率间的关系为：D＝p2 ; H=2pq ; R=q2。
以上定律的作用
– 了解群体的遗传结构变化；保持群体遗传特性的相对稳定；要想提高有利基因的频率，必须选择、选配。
Hardy-Weinberg定律的推广形式：
– 等位基因超过一对时 – 多个基因座时的情况
– 广义上讲指在一定时间和空间范围内，具有特定共同特征和特性的个体集合。可以是一个种、亚种、变种、品种、品系或一个地方类群等。
孟德尔群体(Mendelian population)
– 个体间有交配的可能性、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。
P＝G＋E＝A＋D＋I＋E＝A＋R
第三节数量性状的遗传参数分析
三个基本遗传参数：
– 重复率 – 遗传力 – 遗传相关
——都是根据组内相关系数来估计
重复率(repeatability)：多次度量同一个体的某一个数量性状所得度量值间的相关程度。
Hardy-Weinberg定律（群体遗传平衡定律）
（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；
（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，在没有其它因素影响时，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；
一、群体的遗传结构
遗传结构
– 遗传上描述一个群体的特征用其所拥有的基因和基因型种类及其频率
等位基因(allele)
– 同一基因座上的不同基因

动物育种学-第二章-数量遗传学基础

若X和Y为父系半同胞，则Φ'=0。因此，对于半同胞有：
CG o (X v Y ),CG o (H v ) S 1 4A 21 16 A 2 A
编辑课件
表2.2 亲属间遗传协方差和近似遗传相关
1 824
亲属
Φ Φ'
遗传协方差
遗传相关
同卵双生 1 1 1
全同胞
1
1
1
2
2
2
半同胞（父系）
1 2
遗传力概念和估计原理
广义遗传力指数量性状基因型方差占表型方差的比例，它反映了一个性状受遗传效应影响有多大，受环境效应影响多大。实现遗传力指对数量性状进行选择时，通过亲代获得的选择效果，在子代能得到的选择反应大小所占的比值，这一概念反映了遗传力的实质。
P=G+E=A+D+I+E=A+R （2.6）假设Cov（A,R）=0 或 rAR=0
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基因效应和育种值
考察一个具有等位基因A1和A2的基因座，假设纯合子A1A1的基因型值为+a，A2A2的基因型值为-a，杂合子A1A2的基因型值为d，它取决于基因的显性程度大小，无显性时d=0，完全显性时
编辑课件
数量性状的特征
数量性状在个体间的差异体现在量上或程度上，一般很难描述，需要度量；在一个群体中，数量性状变异呈连续性；数量性状受多基因控制；数量性状对环境影响敏感。
编辑课件
第二节数量性状遗传的多基因假说
编辑课件
微效多基因假说（Nilsson-Ehle）
主要论点如下：数量性状是由许多效应微小的基因控制；这些微效基因的效应相等且相加，故又称累加基因，在世代相传中服从孟德尔原理，即分离规律和自由组合规律，以及连锁互换规律；这些基因间一般没有显隐性区别；数量性状同时受到基因型和环境的作用，而且数量性状的表现对环境影响相当敏感。

育种学-第二章数量遗传学基础

第二章数量遗传学基础第一节群体遗传结构群体（population）：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群。

可以是一个种、亚种、变种、品种或品系等。

孟德尔群体（Mendelian population）：个体间可以通过交配进行基因交流的有性繁殖群体。

因此，最大的孟德尔群体应该是一个种。

基因频率和基因型频率基因频率（gene frequency）概念：一个群体中某一等位基因的数量占同一基因座所有等位基因总数的比例。

取值范围：0～1，通常用小数表示；表示方法：小写字母，如p、q、r等；性质：全部等位基因频率之和等于1。

基因型频率（genotype frequency）定义：某一基因座特定基因型占全部基因型的比例。

取值范围：0~1，用小数表示表示方法：大写字母，如D、H、R等。

性质：同一基因座所有基因型之和等于1。

基因频率和基因型频率的关系p=D+1/2H q=R+1/2HHardy—weinberg定律在随机交配的大群体中，若没其它因素的影响，基因频率始终保持不变。

任何一个大群体，无论基因频率如何，只要经过一代随机交配；一对常染色体基因的基因型频率就达到平衡状态；若无其它因素影响，以后一代一代随机交配下去，这种平衡状态始终保持不变。

平衡状态下，D=p2 H=2pq R=q2HW定律的推广复等位基因K个等位基因A1、A2……Ak，其基因频率分别为p1、p2 ……pk，可形成k种纯合基因型和k（k-1）/2种杂合基因型。

遗传平衡状态下，基因频率和基因型频率的关系为: (∑pi)２= ∑pi2+2 ∑pipj其中，∑pi2表示纯合子的频率,∑pipj表示杂合子的频率。

多基因座达到遗传平衡的速度主要取决于各基因座间的连锁程度；连锁越紧密，达到平衡所需世代数越多。

连锁不平衡(linkage disequilibrium）实际观察的基因型频率偏离理论平衡频率的现象。

也叫配子相不平衡（gametic phase disequilibrium）。

《数量遗传学》思考题

《数量遗传学》思考题第一章绪论数量遗传学的研究对象是数量性状的遗传变异1.性状(trait, character)：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。

2.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(Quantitative traits)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(Qualitative traits or characters)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(Threshold traits)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(All or none traits)：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(Categorical traits)：如产羔数、产仔数、乳头数、肉质评分等。

质量性状、数量性状与阈性状的比较质量性状数量性状阈性状性状主要类型品种特征、外貌特征生产、生长性状生产、生长性状遗传基础单个或少数主基因微效多基因微效多基因变异表现方式间断型连续型间断型考察方式描述度量描述环境影响不敏感敏感敏感或不敏感研究水平家系群体群体3.数量性状的特点必须进行度量，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。

4.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）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。

第二章数量遗传学基础-重复力

(
ni
Oij
j 1
)2
ni

子母乘积和：
SPOD(S )

ik1
ni
Oij Dij
j 1

(
ni
Oij
j 1
)(
ni
Dij )
j 1
ni

（二）遗传力的估计
•公畜内子母回归系数
bˆOD(S )

SPOD(S ) SSD(S )
•遗传力估计值
hˆ2 2bˆOD(S )
通常认为遗传率： >50% 高； =20%~50% 中； <20% 低.
(三)遗传力的用途
1.制定育种方案: 对遗传率高的性状宜采用本品种选育，对遗传率低的性状则
宜采用杂交育种。 2.确定选择方法: 根据h2高低，确定是采用个体表型选择（h2高者）呢还是采
用家系选择（植物叫群内选择）（h2低者）。或二者兼顾。 3.育种值估计 4.预测选择反应: 子代群体均值与亲代群体均值之差称为遗传进展或选择反应，
（二）遗传力的估计
6）遗传力估计值的标准误
•同胞分析 -半同胞资料
rˆHS
2[1 (n0 1)rˆHS ]2(1 rˆHS )2 n0(n0 1)(k 1)
hˆ2 4 rˆHS
(三)遗传力的用途
如前所述，遗传率可作为杂种后代性状选择指标的指标，其高低反映：性状传递给子代的能力、选择结果的可靠性、育种选择的效率；
期
望
的
后
代
h2 = 0.5
平
均
h2 = 0.25
性
能
h2 = 0.10
亲本的性能（与群体均数的离差）

第二章数量遗传学基础

1
p =0.5; p2=0.1;P3=0.4
喜马拉雅兔加利福尼亚兔
公羊兔
在随机交配的大群体中，各种配子随机结合如下： ♂ ♀
C ch c CC (p1p1) Cch (p1p2) Cc (p1p3) Cch (p1p2) chch (p2 p2 ) chc (p2p3) Cc (p1p3) chc (p2p3) cc (p3p3) C ch c
数量遗传学基础
基本概念—基因频率

基因频率（ gene frequency ）：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。用百分率表示，取值范围在 0 到 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。
数量遗传学基础
基本概念—基因型频率

基因型频率（genotype frequency）：在二倍体的生物群体中，某一基因座的特定基因型在其全部基因型中所占的比例。用百分率表示，取值范围在0到1之间，通常也写成小数的形式，同一位点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，可形成三种基因型，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。
总体均数
rj 饲养水平固定效应
eijk 随机误差效应
si 公猪的固定效应 (sr)ij 互作效应
数量遗传学基础
对数量遗传学研究内容的几点认识

统计学思想贯穿数量遗传学的全部内容，如遗传参数估计和育种值的预测等。确定性与不确定性的矛盾时时体现，遗传参数和育种值是真实存在的，但只能通过样本来推断总体，通过表型值来预测育种值。研究对象在个体与群体间相互转换遗传与变异的矛盾

数量遗传学与动物育种

数量遗传学课程论文题目：数量遗传学姓名：胡闪耀学号： 2013302110017 学院：动物科技学院中国·武汉数量遗传学与动物育种摘要:本文介绍了数量遗传学的基本概念、发展历程、主要研究内容、常用方法以及在动物育种中的应用。

尤其是分子水平的动物育种，它改变了从群体水平上的表型值推断基因型值的选种过程,发展成先用分子生物技术检测个体的基因型和基因型值, 再估计个体可能出现的表型及其表型值。

目前，数量性状座位定位、标记辅助选择、标记辅助导入等分子生物学技术成为提高动物育种选种准确性的重要途径。

关键词：数量遗传学，动物育种，数量性状Quantitative genetics and animal breedingAbstract:This paper introduces the basic concept of quantitative genetics, development course, main research contents, methods and its application in animal breeding.Especially in molecular breeding, it has changed from the group level of phenotypic value inference genotype selection process, to develop with molecular biological technique to detect individual genotype and genotype values, to estimate individual phenotype and phenotypic value that may occur .At present, the number of characters seat positioning, marker assisted selection, molecular biology technology such as marker assisted import is one important way of improving accuracy animal breeding selection.Keywords: quantitative genetics; animal breeding; quantitative traits1前言1865年，孟德尔在他的论文《植物杂交试验》中，提出了遗传因子分离和重组的假设，形成了孟德尔理论，标志着经典遗传学的诞生。

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• 生产水平提高到一定程度，生产水平的提高主要依赖于遗传进展，同时要求较高的环境、管理水平来维持遗传水平的表达
• 遗传的进展是稳定、一旦获得不会消失。逐年递增；环境效应是暂时的；
• 遗传进展的方向、速度取决于育种目标的制定和实施强度
动物育种学06
第二章数量
第二章数量遗传学基础
第一节数量性状的概念和特征
35
BW
WW
YW
Milk
SC
Maternal
30
25
20
15
10
5
0
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996year1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
动物育种学06
第二章数量
能给你这些启示吗？
• 生产水平低时环境、管理因素作用很重要，甚至可能大于遗传因素；
0d
+α
图2.2 一对等位基因的基因型和基因型值示意图
动物育种学06
基因效应和育种值
第二章数量
如果是在一个随机交配的大群体中，A1和A2
的频率分别为 p 和 q ，那么群体的平均基因型
值（ μ ）和基因型值方差（ VG ）为：
μ = p2 (+α ) + 2 pq(d ) + q2 (−α ) = α ( p − q) + 2 pqd
第二章数量
第二节数量性状遗传的多基因假说
• 孟德尔原理：分离规律和自由组合规律，以及连锁互换规律
• 微效多基因假说（Nilsson-Ehle）
主要论点如下：
– 数量性状是由许多效应微小的基因控制； – 这些微效基因的效应相等且相加，故又称累加基因，
在世代相传中服从孟德尔原理，；
– 这些基因间一般没有显隐性区别； – 数量性状同时受到基因型和环境的作用，而且数量性
动物育种学06
第二章数量
群体遗传结构-单个基因
• 基因频率和基因型频率 AA
Aa
p+q =1
D+H +R =1
• Hardy-Weinberg 定律
aa
– Large population size
⎧ D = p2
– Random mating population – No selection of animals – No migration of animals, and
动物育种学06
假设Cov（A,R）=0 或 rAR=0
第二章数量
基因型值的剖分示意图
G E
P =G+E =A+D+I+E =A+R
动物育种学06
A D I E
P =G+E =A+D+I+E =A+R
P =G+E =A+D+I+E =A+R
A R
第二章数量
第三节亲属间相关分析
• Resemblance between relatives! • 亲属相关有两类概念：亲属间的遗传相关
⎪⎨H = 2 pq (2.2)
⎪ ⎩
R = q2
– No mutation of genetic material
这套公式成立的条件，与HW定律的关系？
⎧ ⎪
p
⎨
⎪q
= =
D+ 1H
1H 2 +R
⎩2
动物育种学06
(2.1)
基因效应和育种值
第二章数量
• 考察一个具有等位基因A1和A2的基因座，假设
亲属间的表型相关 • 亲属间的表型相关
– 描述亲属间性状表型值间的相关系数 – 只有特定的数量性状才有表型值，这种相关在不
同性状、不同群体都是有所不同的 – 包含遗传相关和环境相关 – 身高与体重的相关
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共同环境效应
第二章数量
母体效应（maternal effect）
• 在妊娠、哺乳等阶段由母体的营养水平、饲养管理、个体间差异等对后代造成的影响。
第二节数量性状遗传的多基因假说
第三节亲属间相关分析第四节数量性状参数分析
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第二章数量
第一节数量性状的概念和特征
数量性状的概念
生物的性状基本上可分为两大类：
质量性状（qualitative trait）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；
数量性状（quantitative trait）个体间性状表现的
状的表现对环境影响相当敏感。
假说的实质—数量性状由大量微效基因控制
动物育种学06
Mammal: 30000～50000个！
第二章数量
有限的基因如何控制众多的数量性状？
一般可以归结为下列三个原因：
基因仅仅是性状表现的遗传基础，它与性状的关系并非是“一一对应”的，基因作用往往是多效性的，而控制一个性状的基因数目也很多。因此，基因与性状的关系是“多因一效”和“一因多效”的；基因作用实际上除了加性效应外，等位基因间还存在有显性效应，非等位基因间还存在有上位效应。这些非加性互作效应的存在，使得基因型间的差异更加难以区分；数量性状的表现不仅仅取决于基因型，而且不同程度地受到环境效应的影响。
Weighting the genotypic values by the genotypic frequencies!
VG = p2 (+α )2 + 2 pq(d )2 + q2 (−α )2 − μ 2 = 2 pq[α + d (q − p)]2 + (2 pqd )2
= VA + VD
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性环境效应（或称固定环境效应）和随机环境效应
两类。随机环境效应又可分为持久性环境效应和暂
时性环境效应
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基因的效应
第二章数量
• 基因存在有三种不同的效应，即基因加性效应（additive effect）、等位基因间的显性效应（dominance effect）和非等位基因间的上位效应（epistatic effect) 。
差异只能用数量来区别，变异是连续的。
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第二章数量
Double muscle gene
2a
2b
动物育种学F0i6gure 2, Examples of (2a) double muscle score A and (2b) muscle
阈性状
第二章数量
• threshold trait：表现型呈非连续变异，与质量性状类似，但不是由单基因决定，性状具有一个潜在的连续型变量分布，遗传基础是多基因控制的，与数量性状类似。
• 可以将基因型值剖分为育种值（A）、显性效应偏差值（D）和上位效应偏差值（I）三个部分。 D和I带有一定的随机性，一般均将它们归并到环境效应偏差值中，统称为剩余值，记为 R。
P=G+E=A+D+I+E=A+R （2.6）
VP = VG + VE = VA + VD + VI + VE = VA + VR
– Body size – Muscle – Work and milk
A thick and heavily muscled breed!
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第二章数量
Genetic progresses in Charolais
EPD unit
Genetic Trend of EPDs of Charolais in USA
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数量性状的特征
第二章数量
• 数量性状的特征
– 数量性状在个体间的差异体现在量上或程度上，一般很难描述，需要度量；
– 在一个群体中，数量性状变异呈连续性； – 数量性状受多基因控制；眼睛547&心脏1200
– 数量性状对环境影响敏感。
• 产奶量、体重、体长、日增重⋅⋅ ⋅⋅ ⋅⋅
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动物育种学06
第二章数量
数量性状基因座（QTL)
对数量性状有较大影响的基因座称为数量性状基因座（quantitative trait locus， QTL)，它是影响数量性状的一个染色体片段，而不一定是一个单基因座。
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第二章数量
确定单个QTL基因的主要作用
可以利用分子遗传标记对数量性状基因型进行标记辅助选择（marker-assisted selection， MAS）来提高家畜育种的效率，特别是对低遗传力性状和限性性状而言； • 将转基因技术用于数量性状的遗传操作； • 能够鉴别由多因素引起的遗传疾病，为基因治疗和改进预防措施提供依据； • 对这些QTL基因的数目和特性有所了解后，可以使数量遗传学理论建立在更加完善的基础上，对动物育种实践的指导更为科学合理。
⎩⎨⎧αα12
= =
pα + qd − [α ( − p[α + d (q −
p− p)]
q)
+
2
pqd
]
=
q[α
+
d(q
−
p)]
(2.8)
动物育种学06
遗传方差中加性方差和显性方差的剖分！
第二章数量
复等位基因和多基因座
• 复等位基因：一个基因多于两个等位基因
– Blood antigen B: 300 alleles!
• 母体效应的影响分为两类：
– 母体效应造成后代与母亲表现的相似性增加； – 母体效应造成同胞后代个体表现的相似性增