数量性状的遗传1

第二节 数量性状遗传分析的统计学基础
一、平均数
1.算术平均数


表示观察样本的集中程度：
公式： X, μ
2.加权平均数 利用样本中随机变量的分布频率表示平均数： 公式： 计算P.517中果蝇梳齿数的平均值。
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二、方差与标准差 表示偏离平均数的变异程度. 1.方差： 样本方差: S2 总体方差: σ2 2.标准差： s σ 计算P.517中梳齿数的方差
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第三节 数量性状的遗传率
一、数量性状表型值及其方差分量 1.数量的表型值 ①个体: P=G +E (P表型值; G基因型值; E环境效应) ②群体:∑P= ∑G +∑E (其中∑E=0) 两边各除以N, ∴P(均值)=G(均值) ③推算一种表型个体产生下一代个体表型:
eg. 奶牛群体年平均产奶量6000Kg,已知某个体产奶量为年 8000Kg,且已知遗传效应占30%,环境效应占70%, 求该奶牛繁殖后 代的产奶量: 个体G: 6000+(8000-6000) × 30% =6600Kg 环境E: (8000-6000) × 70% =1400Kg 后代平均E:(6600+6000)/2 =6300Kg
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三、数量性状的遗传率 1.遗传率（heritability） (1)广义遗传率：遗传方差占表型方差的比率。 H2=(VG/VP)×100% 如玉米产量 H2 =20%；而株高H2 =70% (2)狭义遗传率：表型方差中含有育种值方差的比率。 h2=(VA/VP)×100% 2.估计遗传率的方法 (1)利用基因型一致的不分离群体（纯合亲本和其F1代群体）， 来估计环境方差，求广义遗传率 (2)利用不同世代杂种群体消去环境方差和遗传方差中属于显性 作用的方差，从而估计遗传方差中纯属于基因累加作用的方差， 求狭义遗传率 (3)利用上下代，亲代一子代的回归或相关关系估计狭义遗传率 (4)利用方差分析法分别估计总方差中各种方差组分，求遗传率
↓
F1
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AaBb
↓自交
11
F2
第一节 数量性状的遗传学分析
子二代的表型决定于基因型中大写字母的数量， 分5类： 1）一个大写字母也没有（aabb），占1/16，与短 穗亲本一样。 2）一个大写字母（Aabb和aaBb），占4/16。 3）两个大写字母（AAbb、aaBB和AaBb），占 6/16，表型与子一代植株一样，两个亲本的平均 。 4）三个大写字母（AABb和AaBB），占4/16。 5）四个大写字母（AABB），占1/16，与长穗亲 本一样 2013-8-11 12
2.表型方差及分量 VP=VG+VE ①G和E相关：VP=VG+VE+2covGE ②G和E无相关：VP=VG+VE=VA+VD+VI+VE
其中VA加性方差——可稳定遗传； VD显性方差，VI互作方差——不能稳定遗传。
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二、群体基因型值的平均数 1.基因型值的尺度 对一对等位基因A1和A2，基因频率分别为p和q。在平衡时基因 型频率为： P2(A1A1)+2pq(A1A2)+q2(A2A2)=1 设基因型值分别为(实为平均值的离差)： (A1A1) a (A1A2 ) d (A2A2) -a ① d=0，杂合体为完全累加效应； ②d= +a，A1A2表型完全等同于A1A1 ； 或d=-a， A1A2表型完全等同于A2A2 ； ③ 0﹤ d ﹤a， A1A2累加效应偏向于A1A1 ； -a﹤ d ﹤0， A1A2累加效应偏向于A2A2 ； ④d﹥+a或d ﹤ -a，A1A2为超显性。
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第一节 数量性状的遗传学分析
上面两个杂交试验都表明，当基因的作
用为累加时，即每增加一个红粒有效基
因(R)，子粒的颜色就要更红一些。由于
各个基因型所含的红粒有效基因数的不
同，就形成红色程度不同的许多中间类
型籽粒。
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第一节 数量性状的遗传学分析
多基因假说的要点：
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④G细分: G=A+D+I (A累加效应; D显性效应; I上位效应) 累加效应(A) : 许多微效基因加和的效应 显性效应(D): 显隐性基因造成的非加和的效应, 群体中∑D=0 上位效应(I) : 非等位基因之间的相互作用造成的非加和的效应,常 归于环境效应. 用剩余值(R)表示: R=E+D+I, ∴P=A+R
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三、直线相关与回归 (1)直线相关: rxy度量变量x和y之间的相关程度. (2)协方差: covxy度量相关变量x和y共同变异的程度. (3)回归系数 一个变量变异时另一个变量的变异程度 byx:表示x变化一个单位后y改变的单位数; bxy:表示y变化一个单位后x改变的单位数; 计算P.517中rxy 、covxy和bxy.
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例如：A1=5; A2=3则A1A1=10； A2A2=6； 若d 值为0 则A1A2=5+3=8 ；而a=10-8=2; -a=6-8=-2 2.群体基因型值的平均值 μ=P2a+2pqd+q2(-a) =a(p-q)+2pqd, μ不代表绝对平均值， 而是对双亲基因型平均值的离差。 (Ⅰ) a(p-q)表示纯合体的累加效应； (Ⅱ) 2pqd表示杂合体的显性效应，d=0表示无显性效 应. (Ⅲ)若p=q=1/2,且d=0, μ=0 (Ⅳ)n个基因座的联合效应 μ=∑a(p-q)+2 ∑pqd p、q改变使μ改变。
第八章 数量性状的遗传
第一节 数量性状的遗传学分析 第二节 数量性状的基本统计方法 第三节 遗传变异和遗传率 第四节 近亲繁殖和杂种优势
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性状的连续变异与不连续变异
不连续(discontinuous)变异：群体内个体间性状表现为类别 差异，可以进行类型划分(分组)、计算类型间个体数的比例。 (质量性状，qualitative character)。 如：豌豆花色、子叶颜色、籽粒饱满程度等等。
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1.性状表现为连续变异； 2.受多基因(polygenes)控 制、无明显的主效基因； 3.易受环境条件的影响， 并表现较复杂的互作关 系； 4.不能对后代进行分析， 所以不能完全采用质量 性状的研究方法，而要 采用数理统计方法，根 据各世代统计量及世代 间关系进行研究。
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第一节 数量性状的遗传学分析
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举例：基因型方差和遗传率的计算 1.基因型方差的计算： 亲本AA×aa→Aa⊕ →AA+Aa+aa (F2代) 计算平均效应时，应将各基因型频率做加权平均。
二、影响数量性状的多基因也在染色体上
从种子颜色来看：3：1，颜色由一对基因控制 从种子大小呈连续变异，符合多基因遗传 多基因与其它基因一样，是在染色体上，传递 法则（分离、连锁）与一般基因一样。
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三、数量性状与质量性状的关系 质量性状：表现不连续分布的性状 数量性状：表现为连续分布的性状 1）区分性状的方法不同：A P 红粒 × 白粒
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由于环境的影响，使基因型纯合的两个亲本和基因型
杂合一致的杂种第一代(F1)，各个个体的穗长也呈现 连续的分布。
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F2群体既有由于基因分离所造成的基因型差异，又有
由于环境影响所造成的同一基因型的表现型差异，所 以，F2的连续分布比亲本和F1都更广泛。
表型 受环境 遗传 性状 研究 分布 影响 规律 特点 对象 ————————————————————————————— 数量性状 多基因 正态分布 连续 大 非孟德 易度量 群体 尔遗传 质量性状 单基因 二项分布 分散 小 孟德尔 不易 个体 遗传 度量 和群体 ————————————————————————————— 基因控制 变异分布
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(2)小麦籽粒颜色受三对重叠基因决定的遗传
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动态
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三对基因差异亲本间杂交
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第一节 数量性状的遗传学分析
按照他的解释，数量性状是许多彼此独立的基
因作用的结果，每个基因对性状表现的效果较 微，但其遗传方式仍然服从孟德尔的遗传规律。 而且还假定：
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性状的连续变异是遗传变异和非遗 传变异共同作用的结果，但在纯系内， 基因型一致，变异只是环境影响的结果 ，在纯系内进行的选择无效。 如果性状的差异主要由基因的差异所 造成，选择有效。
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数量性状和质量性状的差别 —————————————————————————
连续(continuous)变异：群体内个体间表现为数量化差异， 不能按表现型进行分组。 (数量性状，quantitative character)。 人的身高、植株生育期、果实大小、种子产量等。
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(一)、质量性状的特征：
(二)、数量性状的特征：
1.性状表现：不连续性(间 断性)变异； 2.遗传基础：受一对或少 数几对主效(major)基因 控制； 3.环境作用：不易受环境 条件的影响，互作较简 单； 4.研究方法：可对杂交、 自交、测交后代群体 (分离群体)进行表型类 型分组，并对各组个体 数比例进行分析研究。
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(1)小麦籽粒颜色受两对重叠基因决定的遗传动态
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两对基因差异亲本间杂交
设R1r1及R2r2为两对决定种皮颜色的基因，大写表示增 加红色，小写表示不增加红色，没有显隐性的关系。 P 红粒 R1R1R2R2 × 白粒r1r1r2r2 ↓ F1 粉红R1r1R2r2 ↓ F2 基因型及其比率