数量遗传学
遗传学第十二章-数量性状的遗传
04
数量性状遗传的研究方法
统计分析方法
01
方差分析
通过比较不同群体或个体的变异 程度，确定数量性状是否受遗传 控制。
相关分析
02
03
通径分析
研究两个或多个数量性状之间的 关联程度，揭示它们之间的遗传 关系。
通过建立数量性状之间的因果关 系模型，解释不同性状之间的遗 传路径和效应。
分子生物学技术
基因定位
利用分子标记技术将数量性状基因定位到染色 体上的具体位置。
基因克隆
通过分子克隆技术分离和克隆数量性状基因， 研究其结构和功能。
转基因技术
将数量性状基因导入其他生物体，研究其表达和功能。
基因组学技术
基因组关联分析
利用全基因组关联分析技术，研究数量性状 基因与遗传变异之间的关系。
基因组编辑技术
数量性状与质量性状
质量性状是指在一个群体内存在明显 不同的、确定的类型，如人的血型。
数量性状的特征
连续变异
数量性状在群体内的变异呈连续分布，而非离散的。
受多基因控制
数量性状通常由多个基因共同作用，而非单一基因决 定。
环境与遗传交互作用
数量性状的表现不仅受遗传因素影响，还受到环境因 素的影响，两者之间存在交互作用。
等。
03
医学研究
研究人类数量性状的遗传规律， 有助于了解疾病的发生、发展和
遗传机制。
02
农业育种
通过遗传规律改良作物和动物品 种，提高产量、品质和抗逆性。
04
生物进化研究
数量性状的遗传规律是生物进化 的基础，研究数量性状的遗传有 助于深入了解生物进化机制。
03
数量性状遗传的机制
基因互作
数量遗传学与作物育种
3 遗传率
• 遗传率 也称为遗传力，是遗传方差占总方差的比率，遗传 学上解释为性状变异的遗传传递能力，它是遗传方差占总方 差的比例，故又称为遗传率。遗传率分为狭义遗传率和广义 遗传率。广义遗传率为群体遗传方差VA+VD占表型方差的比 率。狭义遗传率定义为加性遗传方差VA占总方差VP的比率。 • 狭义遗传率： VA 2
• Hardy和Weiberg(1908)研究群体的基因型频率发 现了随机交配群体的遗传平衡定律，为群体遗传 学的发展提供了基础，依此人们进一步研究群体 的遗传演变、进化和适应。 • Fisher（1918）提出了表型方差可以分解为遗传 方差（包括加性方差、显性方差、上位性方差） 和环境方差的经典数量遗传学思路，为变异的遗 传学解析提供了基础。 • 二十世纪七十年代以前，还出现了许多遗传试验 设计及其分析方法，例如NC设计、三重测交设计、 基因型与环境互作的设计与分析、双列杂交与配 合力分析等。
• 对动物、植物和人类的许多数量性状遗传研究表明，生物 群体所处的宏观环境对群体表现也具有环境效应E，基因 在不同环境中的表达也可能不尽相同，会存在基因型与环 境互作效应GE。因此．生物体在不同环境下的表现型值 可以细分为P=E＋G＋GE＋e，群体表现型变异也可作相 应的分解，VP=VE+VG+VGE+Ve。 • 对于加性—显性遗传体系，如果基因型效应可以分解为加 性效应和显性效应，GE互作效应也可相应地分解为加性 与环境互作效应AE和显性与环境互作效应DE，个体的表 现型值为P=E+A+D+AE+DE+e，表现型方差可分解为 VP=VE+VA+VD+VAE+VDE+Ve。 • 对于加性—显性—上位性遗传体系，个体表现型值为 P=E+A+D+I+AE+DE+IE+e，表现型方 差的分解为 VP=VE+VA+VD+VI+VAE+VDE+VIE+Ve，其中IE是上位性与 环境互作效应 ，VIE是上位性与环境互作方差。
统计遗传学和数量遗传学
统计遗传学和数量遗传学统计遗传学（Statistical Genetics）是研究基因在群体中的分布和遗传变异的学科。
它利用统计学方法来分析基因与表型之间的关系，探索遗传和环境对个体表型变异的贡献。
统计遗传学主要关注以下内容：1.基因频率和基因型分布：通过对群体中基因频率和基因型分布进行统计分析，研究基因在群体中的分布规律和遗传动力学。
2.遗传连锁和基因关联：研究基因间的连锁关系和基因关联，了解遗传效应和基因相互作用对表型变异的影响。
3.遗传参数的估计：通过统计方法来估计遗传参数，如遗传方差、遗传相关性等，从而量化基因与表型之间的关系。
4.基因组关联分析：以全基因组信息为基础，通过对大规模基因型和表型数据的分析，寻找基因与复杂性状之间的关联，并揭示与疾病风险相关的基因位点。
数量遗传学（Quantitative Genetics）是研究连续性性状遗传规律的学科。
它通过量化表型变异，并将其归因于遗传和环境因素的相互作用，研究性状的遗传机制和遗传参数的估计。
数量遗传学主要关注以下内容：1.基因型与表型之间的关系：对连续性性状进行测量，并通过统计分析研究基因型和表型之间的关系。
2.遗传方差分析：利用统计模型和遗传方差分析方法，估计遗传和环境因素对性状变异的贡献。
3.遗传相关性和遗传进化：研究性状之间的遗传相关性和遗传进化，探讨性状演化和群体遗传结构的影响。
4.遗传参数的估计：通过统计方法和家族研究，估计遗传参数，如遗传方差、遗传相关性和遗传可塑性等。
统计遗传学和数量遗传学都是遗传学的分支领域，它们通过统计和数学方法来揭示基因与性状之间的关系，拓展了对遗传变异和遗传机制的理解。
这些研究对于人类和动植物的遗传性状研究、疾病遗传学以及选择育种等领域具有重要的意义。
第1讲-数量性状的遗传研究PPT课件
数量遗传学是遗传学的一个分支学科，是专门研究生物数 量性状遗传和变异的科学
.
1
生物的性状可分为两类
质量性状qualitativetrait
个体差异不连续--经典遗传学
数量性状quantitativetrait
个体差异为连续--数量遗传学
第2节 数量性状的遗传基础
瑞典遗传学家Nilsson-Ehle（尼尔逊-埃尔）认为，数量性状 之所以表现为连续的变异，是因为受到多基因控制
一对基因
0.6 0.4 0.2
0 白色
中红
深红
三对基因
0.4 0.3 0.2 0.1
0 白色 淡红 浅红 中红 大红 紫红 深红
二对基因
多对基因
0.4
0.3
0.2
15 64
6 64
1 64
0R1R 2R 3R 4R 5R 6R
颜色
浅
中
深
.
10
数量性状遗传的多基因假说
控制数量性状的基因数目众多 各个基因的效应微小且相等 等位基因之间为不完全显性或无显性 各基因的效应可以累加
例如：（估算基因型效应）
如果株高是由2对基因控制，且每个基因的效应为2，显性效应为1 那么，个体AABb的株高将高于群体：
双列杂交F1群体
DH,RIL,NIL等群体
.
13
测量各世代群体中个体的数量性状表型值
.
14
对数量性状表型值进行分解
表现型变异
遗传
互作
遗传效应
遗传主效应: A、D、I GE互作: AE、DE、IE
环境
宏观环境、微观环境
数量遗传学
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
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。
数量遗传学的基础 第一节 性状的分类
性状遗传变异的动态； 必须以群体为研究对象。
数量性状的特点
变异的连续性 对环境的敏感性 分布的正态性 多基因作用的微效性
数量性状的特征
对质量性状而言： • 不易受环境的影响而发生变异 • F1有显隐性之分 • F2代可明显分组，不会出现超亲遗传的现象
对数量性状而言：
玉米穗长（表）
• 易受环境的影响而发生变异 • 两个纯合的亲本杂交，F1代一般是双亲的中间类型，但有时
人的身ห้องสมุดไป่ตู้（图）
遗传特征:两个有差异的亲本杂交
1. F1为双亲中值，但有时会偏向某一亲本； 2. F2均值、F1均值、双亲中值相近 3. F2变幅增大，但是变异程度远远超过F1 4.易受环境条件影响 5.有超亲遗传的现象：当杂交的亲本不是极端类型的时候，杂 交后代中有可能会出现高于高值亲本或低于低值亲本的类型
质量性状与数量性状的关系
1 由于区分的着眼点不同 2由于杂交亲本的差别基因对数不同。数量性状一般由微效 多基因控制，但在某些情况下，也可由单一的主基因控制。 3 一因多效，一个基因可以同时控制质量性状和数量性状， 控制数量性状的基因与控制质量性状的基因可能连锁。
三、 阈性状
可以用等级或分类表示的性状，如猪肉 颜色分为5级；蛋黄颜色分为9级。
第十四章 数量遗传学基础
一、数量遗传学（quantitative genetics）
1.概念 “是遗传学原理与统计学方法相结合，研究
群体数量性状的遗传学分支科学。” 遗传学 统计学 群体 数量性状
动物生产中需要改良的性状大多是数量性状。
第一节 性状的分类
数量遗传学与种群遗传学
数量遗传学与种群遗传学遗传学是现代生物学中的一门基础学科，它主要研究基因的遗传规律、基因与环境的相互作用以及基因在种群遗传学中的作用等问题。
其中，数量遗传学和种群遗传学是两个重要方向，它们的研究对象分别是个体和种群。
一、数量遗传学数量遗传学是一门研究个体遗传变异及其遗传规律的学科。
它主要探讨遗传变异在种群内的分布与频率，以及在各代之间的遗传效应。
数量遗传学的一个重要概念是基因型与表型之间的关系，基因型是个体的遗传构成，表型是个体在某一环境条件下表现的形态和功能。
基因和环境的相互作用决定了表型的表现。
数量遗传学将个体遗传变异分解为基因频率变异和表型变异，前者引起了不同基因型的比例变化，后者体现为不同基因型在表型上的差异。
数量遗传学的核心思想是遗传变异不仅取决于基因的遗传规律，还取决于遗传变异的性质和环境条件。
数量遗传学的应用广泛，包括人类遗传病、动植物的育种和遗传改良、药物研究和环境污染等领域。
二、种群遗传学种群遗传学是一门研究遗传变异在自然种群中分布、变化、演化的学科。
它关注的是在自然环境下，种群内遗传构成和基因频率的变化、基因流入和基因流失以及随机漂变等因素对遗传结构的影响。
种群遗传学的一大特点是研究对象是整个种群，而不是个体。
研究方法包括遗传标记、群体遗传学和分子生态学等多种手段。
种群遗传学的基本原理是哈代-温德尔定理，它表明在自然选择、突变、基因漂变和基因互作等因素影响下，种群内基因频率的分布和变化过程可以用数学模型来描述。
种群遗传学的应用包括保护生物多样性、种群遗传学监测、种群退化和DNA指纹等各个领域。
例如，在保护物种方面，种群遗传学可以用来评估种群的遗传多样性和遗传结构，为物种保护制定科学依据；在遗传监测方面，种群遗传学可用于追踪潜在的基因流入和基因流失，以及估计种群大小和迎接潜在的环境变化等。
三、数量遗传学与种群遗传学的联系数量遗传学和种群遗传学有许多相通之处。
首先，它们都研究遗传变异及其遗传规律，探讨基因型和表型的关系，探究基因和环境的相互作用。
第九章 数量遗传学
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。
动物遗传学-数量遗传学基础
3 数量性状表型值的剖分
16
由于D和I带有一定的随机性，一般将它们与环境偏 差合并，统称为剩余效应。
17
第二节 通径理论
18
1. 概念
自然界任何两个或多个事物之间的关系不外乎两种情况：一 种是平行关系；另一种是因果关系。 所谓平行关系是指事物间不分因果，只是互为因果或两者具 有共同原因以致相互关联。 例如：猪的瘦肉率部分决定于臀肉率，部分决定于腰肉率。 臀肉率与腰肉率有一定关系，但在它们之间很难确定哪个是 “因”，哪个是“果”。
2 同一个纯系，甚至是同一个植株所结种子，重量差异更大，变 化范围20-70mg，但这种差异在相继世代是不能遗传的，纯系 内的差异是由于环境条件造成的，在纯系内选择是无效的。
例如，在他的第15个纯系中选出重量为20mg和60mg的种子种植， 其后代平均种子重量分别为46.9mg和45.6mg，均接近该纯系群体 的平均种子重量45.0mg。
44
将控制一个数量性状的所有基因座上基因的 加性效应总和称为基因的加性效应值，它可以 通过育种改良稳定改进。个体加性效应值的高 低反映了它在育种上的贡献大小，因此也将这 部分效应称为育种值。
45
一、遗传力
数量性状的表现既受到个体遗传基础的控制， 同时又受到所处环境条件的影响，而且这两种不同 的效应又可以作进一步的剖分。应该如何从量的角 度来推断出影响一个数量性状表现的遗传效应有多 大?环境效应有多大?
13
3.控制数量性状的微效基因（Minor effect polygenes）与控制质 量性状的宏效基因（Major gene）都处于细胞核的染色体上， 多基因的遗传行为同样符合遗传基本规律，具有复制、分离和 重组、连锁和交换的特性。
4.由于微效基因的效应微小，多基因（Polygenes）并不能予以 个别辨认，只能按性状的表现在一起研究，对所涉及的基因对 数做粗略的估计。
11-1 数量遗传学的基础 - 第四节 遗传参数
问题：
4、育种学中认为“遗传力是性状遗传 给后代的能力”。设奶牛产奶量的 遗传力为0.3，这意思是：
(1)奶牛的产奶量有30%是遗传造成的；
还是(2)选择差部分有30%可以遗传给后代。
四、遗传相关(genetic correlation)
1.概念
(1)数量遗传学概念 性状育种值之间的相关。
rA
为了便于说明重复力的具体计算方法，这里只取了5
头猪的产仔纪录(表14),在实际工作中，样本应当扩大。
表8-2 由5头母猪的产仔纪录计算产仔数的重复力
———————————————————————————
母猪编号
胎次 1
2
3
4
5
总计
———————————————————————————
1
8
10
7
9 13
2
8
10
8
9 14
3
9
11
8 11
9
4
9
11 10 11
9
5
10
12
———————————————————————————
Σx
44
54 23 40 45
216
Σx2
390 586 277 404 527
2184
( Σx)2/ki 387.2 583.2 272.3 400 506.3 2149
—————————————————————————————————————————
第十四章 数量遗传学基础
第四节 遗传参数
概念 遗传参数：指为了进行基因型选择而估计育种值时
所必须参考的一些常数。 重复率（repeatability）：指对同一个体某一性
遗传学第八章数量遗传课件.ppt
F3的表现型方差：
33 VF3 4VA16VDVE
F4代的表现型方差：
77 VFr 8VA64VDVE
随着自交代数的增加，群体基因型方差中的可固
定遗传变异加性效应方差比重逐渐加大，而 不可固定的显性效应方差比重逐渐减小。
4. 回交世代的方差
B1群体： F1P 1 A aAA
其群体遗传组成： 1 AA 1 Aa 22
15
6
1
红粒有效基 6R 5R 4R 3R 2R 1R 0R 因数
红粒:白粒
63:1
小麦籽粒颜色生化基础：红粒基因R编码一种红色素合成 酶。R基因份数越多，酶和色素的量也就越多，籽粒的颜 色就越深。
当某性状由1对基因决定时，由于F1能够产生 具有等数R和等数r的雌配子和雄配子，所以
F1产生的雌配子与雄配子都各为，
两个方差加在一起 1 a 2 1 d 2 1 a 1 d a 2 1 d 2 1 a 1 d a 2 1 d 2 44 244 222
11 VB 1VB22VA2VD2VE
第四节 遗传率的估算及其应用
一、遗传率的概念
1、广义遗传率 遗传方差占总方差(表型方差)的比值
hB2
遗传方差 总方差
100 %
VG 100% VG VE
2、狭义遗传率：基因加性方差占总方差的比值
V P V A V D V I V E
h
2 N
基因加性方差 总方差
100 %
V A 100% VP
V A
VA VD VI
VE
100 %
二、遗传率的估算
•广义遗传率的估算
VE1 4VP11 2VF11 4VP2
第一节 数量性状的特征
数量遗传学知识点总结
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。
第九章 数量遗传学基础.
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。
遗传学第九章数量遗传
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；
《数量遗传学》课件
农业数量遗传学的应用
通过数量遗传学，我们可以改 良农作物的品质、增加产量， 并提高农业可持续发展能力。
自然数量遗传学的应用
研究自然界中的物种数量变异， 认识物种适应环境的遗传机制， 帮助保护生态多样性。
数量遗传学在生态学中的应用
1 种群ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量遗传学的应用
2 生态遗传学的应用
通过数量遗传学方法，揭示种群遗传结构 和遗传流动对生态系统的影响。
研究环境对遗传变异的选择方式，了解遗 传变异对生态系统稳定性和适应性的贡献。
数量遗传学的未来发展趋势
1
数量遗传学的研究热点和前沿
包括基因组学、表观遗传学和计算机模拟等新技术在数量遗传学研究中的应用。
2
数量遗传学的发展方向
例如研究进化、环境适应和群体动态等方面的更多领域，拓宽数量遗传学的应用 范围。
参考文献
在数量遗传学领域的经典和最新研究成果，以及相关的专业书籍和期刊论文。
《数量遗传学》PPT课件
数量遗传学是研究基因型和表现型之间关系的学科，本课程将介绍数量遗传 学的概念、研究对象、方法以及在生物学和生态学中的应用，探讨其未来发 展趋势。
什么是数量遗传学？
数量遗传学是研究基因型和表现型之间关系的学科。了解其概念、历史、基本假设和原理有助于我们深 入理解遗传表现的规律。
数量遗传学研究的对象
表现型和基因型之间的关系
数量遗传学研究表现型和基因型之间的关系，揭示基因表达对表现型变异的影响。
连锁不平衡和基因交互作用
了解连锁不平衡和基因交互作用对个体表现的影响，进一步认识遗传的复杂性。
环境对表现型的影响
研究环境对基因表达和表现型的互动，探索遗传和环境之间的相互作用。
数量遗传学的方法
(整理)数量遗传学
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。
数量遗传的名词解释
数量遗传的名词解释数量遗传是一门研究个体数量变异及遗传机制的学科，也是进化生物学中的重要分支之一。
它通过观察和分析个体数量间的差异来探索基因在个体数量变化中的作用。
数量遗传的研究对象既包括自然界中的野生动物与植物种群，也包括实验室中的模式生物，如果蝇、鼠类等。
一、数量遗传研究的背景与意义数量遗传的研究是为了解释物种数量变化的原因和机制。
物种数量的变化涉及许多因素，如自然选择、遗传漂变、基因流动、突变等等。
数量遗传学从基因遗传的角度出发，研究个体的数量变异是否受到基因水平上的调控，并探究基因在个体数量变化中的作用机制，从而为生物多样性保护和物种管理提供理论依据。
二、数量遗传的重要概念与方法1. 基因型与表型基因型是指个体在某一位点上的基因组合，而表型则是个体的可观测性状。
数量遗传研究关注的是基因型与表型之间的关系，如何通过分析遗传基因对表型的影响，从而了解个体数量的变异。
2. 遗传方差与环境方差遗传方差是指个体数量变异中与基因型有关的部分，环境方差则是与环境因素有关的部分。
通过比较遗传方差与环境方差的大小，可以评估个体数量变化中基因与环境对个体数量变异的影响程度。
3. 遗传参数估计为了了解遗传因素对个体数量变异的作用程度，数量遗传学中引入了一些统计方法，如重复测量与分析、各种遗传方差分析模型等。
通过这些方法，研究人员可以估计出遗传参数（如遗传方差、遗传相关等）来描述个体数量变异的遗传组成。
4. 选择实验选择实验是数量遗传学中常用的研究方法之一。
通过在不同基因型个体群体中选择性繁殖，可以探究不同基因型在个体数量变异中的作用。
这种实验可以反映个体数量变化中的选择压力和基因遗传效应。
三、十大经典数量遗传学实验1. 麦吉利细菌实验通过在不同温度下培养大肠杆菌，研究人员发现了头发色突变的麦吉利突变体与胞内色素谷胱甘肽之间的遗传关系，为后续研究提供了重要的实验依据。
2. 麦克洛迪果蝇实验通过选择实验，研究人员发现了果蝇群体中的遗传变异，如雌性翅膀长短的变异，这些变异与环境适应和优势基因的选择有着密切的关系。
第七章 数量遗传学 基础
这一点在育种中很重要，所以A又叫做育 种值。
3.环境离差的剖分
E = Eg + Es Eg：一般环境效应 Es：特殊环境效应
一般环境效应又称永久性的环境效应， 能长期甚至是终身影响个体的表型值； 特殊环境效应又称暂时性的环境效应， 只影响个体某个阶段的表型值。
这样 P= G + E = A+D+I+Eg+Es =A+R P：表型值 A：育种值 R：剩余值
这是一对无显隐性关系（共显性）基因控制 的性状，子1代为中间性，子2代以1：2：1的表型 比例分离。
第二类杂交试验：
P F1 F2 红色籽粒 x 白色籽粒
中等红色 15红色 ：1白色
经仔细观察，红色中还存在不同等级。
1/16深红:4/16次深红:6/16中等红:4/16浅红:1/16白
第三类杂交试验：
3、显性离差 d= 12-10=2g
2.基因型值的平均数 有了基因型值，再与基因型频率 结合起来就可以计算群体基因型值的 平均数。
设在随机交配的群体中基因A和a 的频率分别为p和q，且p+q=1。则AA、 Aa和aa三种基因型的频率分别为p2、 2pq和q2。群体平均数可由表13算出。
表8-1 群体基因型值平均数的估计
二、对数量性状的新认识
控制数量性状的基因除了微效基因，也 可以有主效基因(Major gene)； 决定数量性状的基因有加性效应，也有 显性效应和上位效应，更多的情况是几 种基因效应同时存在； 应用现代生物技术和统计方法，可以对 控制数量性状的基因从整体到局部进行 研究，如QTL。
第三节
数量性状遗传分析的统计学方法
由 μ= α(p-q)+2pqd 可以看出，任何 基因座上的基因，对群体平均数的贡 献可以分为两部分：
数量遗传学
• 这时上述模型可简化为：P=G+E----数量性状的 数学模型
二 数量性状的数学模型
• 在一般情况下，由于环境效应偏差是以离均差表示的，个 体随机环境效应对各观察值的影响有大有小、有正有负， 总和可抵消为0．即假设有：
• 因此．在同一固定环境条件下可得到
三 基因效应及其剖分
• 数量性状的数学模型在实际育种工作中仍是有欠缺的，这 是由于基因实际上存在三种不同的效应： • 即基因加性效应(A) • 等位基因间的显性效应(D) • 非等位基因间的上位效应(I)。 G(遗传效应值)=A+D+I
• 从育种学角度出发，重要的是能够真实遗传的育种值（基 因加性效应值）A这一部分，而D和I带有一定的随机性， 一般均将它们归并到环境偏差E中，通称之为剩余值，记 为R，即有： R＝D十I十E • 因此，模型可进一步化为 P=A+R
描述数量性状遗传规律有三个最基本的遗传参数： 重复率、遗传力和遗传相关
• 重复率： • 用来衡量一个数量性状在同一个体多次度量值之间的相 关程度。Fra bibliotek• • • •
V(G)基因型方差 V(Ep)持久环境效应方差 V(P)总环境效应方差 V(E1)暂时性的环境效应方差
遗传力
• 广义遗传力就是指数量性状基因型方差占表型方差的比例。 • 通过广义遗传力的估计，可以了解一个性状受遗传效应影 响有多大，受环境效应影响多大。
数量性状基因座
• 英文全名：Quantitative Trait Locus
• 英文缩写：QTL • 概念：指控制数量性状的基因在染色体（或基因组）中所 在的座位。通过检测染色体上某个座位表现出对数量性状 表现型的作用的大小，可以探知QTL的存在。检测到的一 个QTL既可能只包含一个数量性状基因，也可能包含若干 个数量性状基因，与人们的检测能力有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一名词解释
1、质量性状：由一对或数对等位基因控制，在个体间能够明显区分，呈不连续变异的性状。
2、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。
3、门阀性状：由微效多基因控制，在群体中呈不连续性变分布的性状。
4、数量遗传学：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。
5、群体遗传学：一个种、一个变种、一个品种或者一个其他类群所有成员的总和。
6、孟德尔群体：个体之间具有相互交配的可能性，并随世代进行基因交流的有性繁殖群体。
7、亚群：一个大的孟德尔群体内，由各种原因造成的交配限制，可能导致基因频率分布不均匀，形成若干遗传特性有一定差异的群体。
8、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。
9、随机交配：在一个有性繁殖的生物群体中，任何一个雄性或者雌性个体与其他任何一个相反性别的个体交配的几率是相同的。
10、基因频率：一个群体中，二倍体染色体特定基因位点某种等位基因所占比例。
11、基因型频率：一个群体中，二倍体染色体特定基因位点某种等位基因所占比例。
12、突变：包括基因突变和染色体畸变，是一切遗传变异的根源。
13、突变率：突变的配子数占总配子数的百分比
14、迁移：种群内有其他种群的个体迁入，并发生交配，使下一代群体的基因频率发生改变
15、选择：在人类和自然干预下，某一群体的基因在世代传递过程中，某种基因型个体比例所发生的变化现象。
16、适应度：比较群体中各种基因型生存适应力的相对指标。
17、选择系数：1减去适应度就是该基因型的选择系数。
18、遗传漂变：下一代的实际基因频率由于抽样误差而偏离理论应有的频率。
19、始祖效应：由较大群体中的一个小样本作为创始者形成新种群的过程中，遗传漂变所产生的作用。
20、瓶颈效应：大群体经历一个规模缩小阶段后，以及在漂变中改变了的基因库又重新扩大时，基因频率发生的变化。
21、分群：孟德尔群体的再划分。
22、杂交：不同群体的混杂。
23、同型交配：AA和AA，Aa和Aa，aa和
aa类型的交配。
24、遗传结构：群体
内基因或基因型种类
及频率。
25、通径系数：通径
线的系数。
26、决定系数：原因
对结果决定程度的系
数。
27、标准化：相关变
量分别减去各自的平
均数，再除以各标准
差的统计处理过程。
28、近交系数：该个
体所由形成的两配子
间的相关。
29、表型值：从表型
测定的数量。
30、基因型值：由基
因型所决定的表型值
部分。
31、育种值：全部基
因的加性效应值。
32、加性效应值：某
一特定性状的共同效
应是每个基因对该性
状单独效应的总和。
33、选择强度：选择
差指留种个体表型平
均值与畜群平均之
差，选择差除以性状
表型的标准差即选择
强度。
34、显性效应值：由
显性作用所产生的效
应。
35、上位效应值：由
上位作用所产生的效
应。
36、平均效应：由具
有该等位基因的基因
型所引起的平均值与
群体的平均离差。
37、替代效应：一个
等位基因的平均效应
减去其它等位基因的
平均效应。
38、选择差：留种个
体表型平均值与畜群
平均之差。
39、世代间隔：相传
一代所需时间长短，
即留种用个体出生时
父母亲平均年龄。
40、遗传进展：
41、遗传参数：数量
性状某些遗传规律的
参考常数。
42、遗传力：性状的
育种值方差与表型值
方差之比。
43、重复力：统计学
角度指同一个体同一
数量性状多次度量值
之间的组内相关系
数；遗传学角度指表
型变量中遗传变量和
永久型变量所占的比
率。
44、遗传相关：同一
个体不同育种值之间
的相关。
45、选择反应
46、间接选择反应：
当对性状y进行选择
时，与其具有遗传相
关的另一性状在一代
内得到的改进或者提
高。
二、简答论述
1、简述数量遗传学发
展史
（1）理论准备阶段：
提出微效多基因假
设，遗传平衡定律
（2）遗传参数发展阶
段：提出数量性状的
三大遗传参数概念
（3）分子数量遗传学
方法
2、哈代—温伯格定律
的要点及性质
定律要点：（1）在一
个随机交配的大群体
中，若没有其它因素
影响，基因频率世代
相传、始终不变。
所
谓其它基因指选择、
突变、迁移和交配制
度等改变基因频率的
因素
（2）任何一个大群
体，无论起始基因频
率如何，经过一代随
机交配，常染色体上
基因频率就达到平衡
状态；若没有其它因
素影响，一直进行随
机交配，这种平衡状
态也将始终保持不
变。
（3）平衡状态下，基
因型频率域基因频率
之间的关系：D=P2，
H=2pq，R=q2
性质：（1）二倍体遗
传平衡群体中，杂合
子的频率H=2pq的值
永远不会超过0.5
（2）杂合子的比例
（或数目）是两个纯
合子比例（或数目）
的乘积的平方根的二
倍。
3、影响基因频率和基
因型频率变化的因素
（1）突变：包括基因
突变和染色体畸变
（2）迁移：决定于原
群体与迁入群体基因
频率之差和迁移率之
乘积
（3）选择：是引起生
物群体基因型频率发
生方向性改变的重要
因素
（4）遗传漂变
（5）始祖效应和瓶颈
效应
（6）分群
（7）杂交
（8）同型交配
（9）突变与选择的联
合效应
4、通径系数的性质
（1）通径系数是决定
系数的平方根
（2）在多自变量情况
下，通径系数是标准
化偏回归系数
（3）通径系数是自变
量与依变量之间的相
关系数
（4）当一个结果的诸
原因间无关，从一个
原因到结果的通径系
数就等于结果对该原
因的标准化回归系数
（5）通径系数具有方
向性，方向改变后，
通径系数也改变
（6）两个变数是由一
些共同原因完全决
定，如果共同原因的
方差相等，两结果间
的相关系数为0
5、通径链的追溯规则
（1）注意通径系数的
方向，只能“先退后
进”，不能“先进后退”
（2）每条通径链内只
允许改变一次方向，
不允许改变两次
（3）相关线等于两条
尾端相连的通径，所
以①相邻的通径必须
以尾端才能和相关线
相连②每一条通径
链只能有一条相关线
③不同的通径链可重
复通过同一通径线
（4）在追上你连接两
个变量的全部通径链
时，必须注意避免重
复
6、数量性状遗传特点
（1）数量性状是由数
量很多、单个基因的
作用很小的微效多基
因决定的，微效多基
因的效应相等且可叠
加
（2）由多基因支配的
数量性状的变异是连
续的，在一个相当大
的群体中形成一个正
态分布
（3）由环境造成的环
境偏差可以在群体平
均数中相互抵消，所
以群体的表型平均数
接近或等于基因型平
均数，因此两亲本间
的表型平均数差异可
认为是遗传的差异
（4）等位基因中通常
不存在显隐性效应，
在多基因的遗传中相
互抵消，所以子一代
表型平均数接近双亲
平均值
（5）子二代表型平均
数接近子一代平均
值，由于多基因的分
离和重组，子二代的
变异范围也随之增大
7、基因数目的估计方
法
（1）根据F2中出现
的某一极端类型（纯
和基因型）的频率估
测，如果是1/4n，就
有n对基因
（2）利用F1和F2的
标准差估测某一性状
的基因数目
8、试述选择差、留种
率和表型标准差之间
的关系
选择差取决于留种率
和表型标准差：
（1）表型标准差一定
时，留种率越小，选
择差越大
（2）留种率一定时，
标准差越大，选择差
越大
9、遗传力估计方法
（1）子亲回归法，常
用的是母女回归法
（2）半同胞组内法
（3）混合家系组内相
关法
（4）单元同胞相关法
10、重复力的应用
（1）确定性状需要度
量的次数（2）估计
个体可能生产力
（3）综合评定个体的
育种值（4）是判断
遗传力正确性的参考
11、简述数量性状遗
传相关的原理和方法
原理：通径系数原理
方法：（1）由亲子关
系测定（2）由半同
胞关系测定。