第六章数量遗传
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数量遗传学遗传相关PPT
相关的原因
表型相关
• 同一个体性状1和性状2的表型值间的相关； • 由遗传和环境共同引起。 表型性状 1 P1 = A1 + D1 + I1 + E1
环境相关(rE)
(加性) 遗传相关( rA) = Corr(A1,A2)
表型性状 2
rP Cov(P 1 , P2 ) σ P1 σ P2
P2 = A2 + D2 + I2 + E2
Cov(A1 , A2 ) rA σ A1 σ A2
rE Cov(E1 ,E2 ) σ E1 σ E2
遗传相关
• 由一因多效 (对两个性状均起作用) 基因引起； • 由连锁引起（影响性状1的基因与影响性状2的基 因处于连锁不平衡）; 可产生瞬时相关 (Transient correlation) ；
遗传相关 (Genetic correlation)
有关概念
表型相关 (Phenotypic correlation)：两个 数量性状度量值间的相关。 遗传相关 (Genetic correlation)：两个性状 加性遗传效应（育种值）间的相关。 环境相关(Environmental correlation)：两 个性状环境偏差间或剩余值间的相关。
r( XY ) CovS ( X , Y )
S X SY
MP S XY MP WXY ( MSS X MSWX )(MSSY MSWY )
遗传相关的主要作用
间接选择 (Indirect selection)
当对一个性状（X）不能直接选择，或者直接选择效 果很差时，借助与之相关的另一个性状（Y）的选择， 来达到对X选择的目的，称Y性状为辅助性状。
《数量遗传》课件
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
现状
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。
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 》课件
。
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
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
遗传学---第六章 数量遗传_OK
• 近交系数的计算
27
3.近亲繁殖的遗传效应
(1)自交的遗传效应 ①杂合体通过自交可以导致后代基因的分离，将使
后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化。 ②杂合体通过自交能够导致等位纯合，使隐性性状
得以表现出来。 ③通过自交能够导致遗传性状的稳定，使同一群体
内出现多个不同组合的纯合基因型，对于品种的 保纯和物种的相对稳定具有重要意义。
• 用于人类数量性状分析
24
表 6-7 人类一些性状的遗传力
性状
遗传力 性状
身材
0.81
理科天赋
坐高
0.76
数学天赋
体重
0.78
文史天赋
口才
0.68
拼写能力
IQ(Binet) 0.68
先天性幽门狭窄
IQ(Otis) 0.80
精神分裂症
唇裂
0.76
糖尿病
高血压 0.62
冠状动脉病
遗传力 0.34 0.12 0.45 0.53 0.75 0.80 0.75 0.65
12
第三节 遗传力的估算及应用
• 遗传力：指亲代传递其遗传特性的能力，用遗传 率表示，指遗传变异占总变异的百分数。 遗传力＝0，表示变异完全由环境引起。 遗传力＝1，表示变异完全由遗传因素决定。
• 广义遗传力：遗传变异占表型总变异的百分数。 • 狭义遗传力：遗传变异中基因加性作用的变异占
表型总变量的百分数。
3
小麦： 红色子粒品种×白粒子粒品种 ↓ F1 ↓
F2： 红色子粒 白色子粒 15 ∶ 1 63 ∶ 1
4
5
子粒颜色受两对重叠基因决定
6
子粒颜色受三对重叠基因决定
三、数量性状与质量性状的关系
27
3.近亲繁殖的遗传效应
(1)自交的遗传效应 ①杂合体通过自交可以导致后代基因的分离，将使
后代群体中的遗传组成迅速趋于纯合化。 ②杂合体通过自交能够导致等位纯合，使隐性性状
得以表现出来。 ③通过自交能够导致遗传性状的稳定，使同一群体
内出现多个不同组合的纯合基因型，对于品种的 保纯和物种的相对稳定具有重要意义。
• 用于人类数量性状分析
24
表 6-7 人类一些性状的遗传力
性状
遗传力 性状
身材
0.81
理科天赋
坐高
0.76
数学天赋
体重
0.78
文史天赋
口才
0.68
拼写能力
IQ(Binet) 0.68
先天性幽门狭窄
IQ(Otis) 0.80
精神分裂症
唇裂
0.76
糖尿病
高血压 0.62
冠状动脉病
遗传力 0.34 0.12 0.45 0.53 0.75 0.80 0.75 0.65
12
第三节 遗传力的估算及应用
• 遗传力：指亲代传递其遗传特性的能力，用遗传 率表示，指遗传变异占总变异的百分数。 遗传力＝0，表示变异完全由环境引起。 遗传力＝1，表示变异完全由遗传因素决定。
• 广义遗传力：遗传变异占表型总变异的百分数。 • 狭义遗传力：遗传变异中基因加性作用的变异占
表型总变量的百分数。
3
小麦： 红色子粒品种×白粒子粒品种 ↓ F1 ↓
F2： 红色子粒 白色子粒 15 ∶ 1 63 ∶ 1
4
5
子粒颜色受两对重叠基因决定
6
子粒颜色受三对重叠基因决定
三、数量性状与质量性状的关系
数量性状的遗传统计学基础.pdf
练习题 .............................................................................................................................................. 213
§6.1 数量性状的遗传学基础
§6.1.1 质量性状和数量性状
孟德尔通过一系列精心设计的试验，证明了他的颗粒遗传理论。孟德尔的科学贡献不仅 仅是建立了§1.1 中的遗传学基本规律，他为建立遗传学基本理论而采用的科学试验方法在后 来整个生命科学的研究中都发挥着至关重要的作用（Allard, 1999）。为研究一个遗传分离群 体中不同表型所占的比例（即分离比），要求个体在所调查的性状上有足够大的差异，以便 根据性状表型对个体进行明确的分类。例如，孟德尔的豌豆杂交试验中，矮秆亲本的株高在 25~50cm 之间，高秆亲本的株高在 185~230cm 之间。尽管矮秆个体之间仍然存在差异，高 秆个体之间也仍存在差异，但是这种差异不会影响亲本、F1、F2、回交和 F3 家系等群体中， 根据株高这一性状把个体划分为高秆和矮秆两种类型。在遗传研究中，具有明显表型分类的 变异称为不连续变异（discontinuous variation）或离散型变异（discrete variation），具有不连 续变异的性状称为质量性状（qualitative trait）。孟德尔豌豆杂交试验中的 7 个性状（表 1.1）， 在表型上都具有不连续变异，都属于质量性状。
§6.3 数量性状的数理统计基础 .....................................................................................................195 §6.3.1 样本统计量......................................................................................................................195 §6.3.2 抽样分布..........................................................................................................................198 §6.3.3 总体参数的估计..............................................................................................................203 §6.3.4 一元回归与相关分析......................................................................................................207 §6.3.5 多元回归及其假设检验......................................................................................on的人类数量性状遗传研究中，4995个英国妇女身高（英寸）的次数分布表
§6.1 数量性状的遗传学基础
§6.1.1 质量性状和数量性状
孟德尔通过一系列精心设计的试验，证明了他的颗粒遗传理论。孟德尔的科学贡献不仅 仅是建立了§1.1 中的遗传学基本规律，他为建立遗传学基本理论而采用的科学试验方法在后 来整个生命科学的研究中都发挥着至关重要的作用（Allard, 1999）。为研究一个遗传分离群 体中不同表型所占的比例（即分离比），要求个体在所调查的性状上有足够大的差异，以便 根据性状表型对个体进行明确的分类。例如，孟德尔的豌豆杂交试验中，矮秆亲本的株高在 25~50cm 之间，高秆亲本的株高在 185~230cm 之间。尽管矮秆个体之间仍然存在差异，高 秆个体之间也仍存在差异，但是这种差异不会影响亲本、F1、F2、回交和 F3 家系等群体中， 根据株高这一性状把个体划分为高秆和矮秆两种类型。在遗传研究中，具有明显表型分类的 变异称为不连续变异（discontinuous variation）或离散型变异（discrete variation），具有不连 续变异的性状称为质量性状（qualitative trait）。孟德尔豌豆杂交试验中的 7 个性状（表 1.1）， 在表型上都具有不连续变异，都属于质量性状。
§6.3 数量性状的数理统计基础 .....................................................................................................195 §6.3.1 样本统计量......................................................................................................................195 §6.3.2 抽样分布..........................................................................................................................198 §6.3.3 总体参数的估计..............................................................................................................203 §6.3.4 一元回归与相关分析......................................................................................................207 §6.3.5 多元回归及其假设检验......................................................................................on的人类数量性状遗传研究中，4995个英国妇女身高（英寸）的次数分布表
遗传学 第六章 数量性状遗传
第四节 遗传力及其估算
一、表型值及其方差的分量
1. 表现型值：
某性状表现型（度量或观察到）的数值，用P表示；
2. 基因型值：
性状表达中由基因型所决定的数值， 用G表示；
3. 环境型值：
表现型值与基因型值之差，用E表示
三者关系： P=G+E
表型是基因型和环境相互作用的结果
方差可以用来测量变异的程度，各种变异可以用方差 表示 表型方差 = 遗传（基因型）方差 + 环境方差
第六章 数量性状遗传
第一节 数量性状遗传的基本特征 第二节 数量性状遗传的多基因假说 第三节 数量性状遗传的统计分析方法 第四节 遗传力及其估算 第五节 近亲繁殖与杂种优势
第一节 数量性状遗传的基本特征
一、数量性状的概念
1. 质量性状与数量性状
质量性状（qualitative character）：不易受环境条件影响，
三、质量性状和数量性状的划分不是绝对
同一性状在不同亲本的杂交组合中可能表现不同。
举例：植株的高度是一个数量性状，但在有些 杂交组合中，高株和矮株却表现为简单的质量性状 遗传。
数量性状与质量性状区别 质量性状
1.变异 F1 F2 2. 对环境 的效应 3. 控制性状 的基因及 效应 4. 研究方法 非连续性 显性 相对性状分离 不敏感 基因少,效应明显 存在显隐性 群体小, 世代数少 用分组描述
表型之间截然不同，具有质的差别，可以用文字描述的性状。表 现不连续变异的性状。如红花、白花、水稻的糯与粳，豌豆的饱
满与皱褶等性状。
数量性状
表
频 长
玉米穗长的遗传
世 率f 度 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 N X S V 代 短穗亲本 4 21 24 8 57 6.632 0.816 0.666 (N0.60) 长穗亲本 3 11 12 15 26 15 10 7 2 101 163802 1.887 3.561 (No.54) F1 1 12 12 14 17 9 4 69 12.116 1.519 2.307 F2 1 10 19 26 47 73 68 68 25 15 9 1 401 12.888 2.252 5.072
数量性状的遗传—数量性状遗传的特征(遗传学课件)
动物（畜禽）的大多数经济性状都是数量性状，例如产 蛋量、增重速度、产奶量、饲料报酬、胴体瘦肉率，及毛 皮动物的毛长、细度和密度等。
所以数量性状在农业中显得特别重要。 （三）人类
人的身高、体重、胖瘦、寿命……
三、认识数量性状
特点：变异不容易分为截然不同的组别，其间有 一系列的过渡类型，只有数量的不同，没有质的 差别。
10
0
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
《遗传学》
知识目标
学习目标
一、 二、 三、
知道 清楚 数量 数量
熟悉 数量 性状
性状 性状 与质
的概 的遗 量性
念 传特 状的
点
区别
能力目标
能用分析 数量性状 的方法分 析育种与 生产中的 实际问题
Gregor Mendel 1822-1884
（一）数量性状与质量性状的区别
五、数量性状与质量性状的关系 （二）数量性状与质量性状的相对性 1、数量性状与质量性状的区别不是绝对的； 2、生物的性状都有其质和量两个方面，只是在一 定条件下质和量表现出主次关系。 3、在不易区分一个性状是质量性状或数量性状时， 就必须根据F1或F2遗传动态特征来作出判断。
30
亲 本 25
20
玉米穗长遗传的柱形图
15
10
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9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
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F 14 1 12
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所以数量性状在农业中显得特别重要。 （三）人类
人的身高、体重、胖瘦、寿命……
三、认识数量性状
特点：变异不容易分为截然不同的组别，其间有 一系列的过渡类型，只有数量的不同，没有质的 差别。
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《遗传学》
知识目标
学习目标
一、 二、 三、
知道 清楚 数量 数量
熟悉 数量 性状
性状 性状 与质
的概 的遗 量性
念 传特 状的
点
区别
能力目标
能用分析 数量性状 的方法分 析育种与 生产中的 实际问题
Gregor Mendel 1822-1884
（一）数量性状与质量性状的区别
五、数量性状与质量性状的关系 （二）数量性状与质量性状的相对性 1、数量性状与质量性状的区别不是绝对的； 2、生物的性状都有其质和量两个方面，只是在一 定条件下质和量表现出主次关系。 3、在不易区分一个性状是质量性状或数量性状时， 就必须根据F1或F2遗传动态特征来作出判断。
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玉米穗长遗传的柱形图
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《数量遗传分析》课件
详细描述
该研究采用基于群体的关联分析方法，在水稻种质资源中筛选出与产量性状相关的QTL。通过精细定位和验证， 确定了多个控制产量性状的关键基因。这些基因的发掘为水稻高产育种提供了重要的基因资源和育种靶点。
案例二：猪的体重性状的关联分析
总结词
通过对猪的体重性状进行关联分析，成功识别了多个与体重性状相关的基因和位点，为猪的育种提供 了有力支持。
02
预测模型和算法的 改进
利用人工智能技术，可以开发更 精确的预测模型和算法，以解析 复杂的遗传现象。
03
个性化医疗和精准 育种
通过人工智能与数量遗传分析的 结合，可以实现更精准的个性化 医疗和育种方案。
基因组编辑技术的进一步发展
完善基因组编辑技术
目前基因组编辑技术仍存在一定的局限性和挑战，未来需要进一步发展和完善相关技术 。
应用
关联分析在人类遗传学和 动植物育种中广泛应用， 用于疾病风险预测和性状 改良。
基因组预测
基因组预测概述
基因组预测是利用全基因组数据预测个体的表型 特征或疾病风险的方法。
基本步骤
包括全基因组测序、变异识别和表型预测，以实 现基于基因组的预测。
应用
基因组预测在人类健康管理、药物研发和精准农 业等领域具有广阔的应用前景。
详细描述
该研究利用大规模猪群体资源，采用全基因组关联分析方法，对猪的体重性状进行了深入研究。通过 精细定位和功能验证，发现了一批与体重性状显著相关的基因和位点。这些结果为猪的生长发育和肉 质改良提供了重要的基因资源和育种靶点。
案例三：奶牛产奶量的基因组预测
总结词
利用数量遗传分析方法，构建了奶牛产 奶量的基因组预测模型，提高了预测准 确率，为奶牛育种提供了有力工具。
该研究采用基于群体的关联分析方法，在水稻种质资源中筛选出与产量性状相关的QTL。通过精细定位和验证， 确定了多个控制产量性状的关键基因。这些基因的发掘为水稻高产育种提供了重要的基因资源和育种靶点。
案例二：猪的体重性状的关联分析
总结词
通过对猪的体重性状进行关联分析，成功识别了多个与体重性状相关的基因和位点，为猪的育种提供 了有力支持。
02
预测模型和算法的 改进
利用人工智能技术，可以开发更 精确的预测模型和算法，以解析 复杂的遗传现象。
03
个性化医疗和精准 育种
通过人工智能与数量遗传分析的 结合，可以实现更精准的个性化 医疗和育种方案。
基因组编辑技术的进一步发展
完善基因组编辑技术
目前基因组编辑技术仍存在一定的局限性和挑战，未来需要进一步发展和完善相关技术 。
应用
关联分析在人类遗传学和 动植物育种中广泛应用， 用于疾病风险预测和性状 改良。
基因组预测
基因组预测概述
基因组预测是利用全基因组数据预测个体的表型 特征或疾病风险的方法。
基本步骤
包括全基因组测序、变异识别和表型预测，以实 现基于基因组的预测。
应用
基因组预测在人类健康管理、药物研发和精准农 业等领域具有广阔的应用前景。
详细描述
该研究利用大规模猪群体资源，采用全基因组关联分析方法，对猪的体重性状进行了深入研究。通过 精细定位和功能验证，发现了一批与体重性状显著相关的基因和位点。这些结果为猪的生长发育和肉 质改良提供了重要的基因资源和育种靶点。
案例三：奶牛产奶量的基因组预测
总结词
利用数量遗传分析方法，构建了奶牛产 奶量的基因组预测模型，提高了预测准 确率，为奶牛育种提供了有力工具。
《医学遗传学》第六章 多基因遗传病
第六章多基因遗传病多基因遗传病：某些病(高血压、糖尿病、唇腭裂等)患病率超过1%，发病有遗传基础(家族倾向)，也是一种“全或无”性状，但遗传方式不简单的孟德尔遗传，即系谱分析不符合AD、AR、XD、XR的遗传方式，这种疾病的发生不决定于一对等位基因，而是由两对或两对以上基因决定，称为多基因病（polygenic disorders），这类疾病的形成还受到环境因子的影响，称多因子病（multifactorial disorders）。
第一节数量性状的多基因遗传一、数量性状与质量性状1．数量性状：受2对甚至更多对等位基因控制的性状称多基因性状。
2．微效基因：控制数量性状的多对等位基因之间没有显、隐区分，是共显性的，这些基因对该遗传性状的形成作用微小，也称微效基因（minor gene）。
微效基因的作用累加起来可形成明显的表型效应，即累积效应（additive effect）。
3．多基因遗传（polygenic inheritance）：性状或疾病受多对微效基因控制，同时还受环境影响，其遗传方式称多基因遗传或多因子遗传。
4．质量性状（quantiative character）：单基因遗传的性状称质量性状。
数量性状在一个群体中的变异分布是连续的，呈正态分布曲线，大多数人群性状变异近于平均值，极端性状占少数。
如人的身高。
质量性状的变异呈“全或无”的不连续分布。
如白化病。
二、数量性状的多基因遗传数量性状的遗传机制1．由多对微效基因控制。
如人的身高是数量性状，假设有3对基因控制，其表示为AA’、BB’、CC’，则ABC控制人体增高，而A’B’C’则控制人体减低，若在平均身高（165cm）的基础上增高或减低5cm，则具AABBCC基因型的个体身高可达196cm，而AA’BB’CC’的个体则身高只有135cm。
2．微效基因之间遵循分离律和自由组合律。
如一个中等身材个体的基因型是AA’BB’CC’，其形成的配子有ABC、AB’C、AB’C’、A’B C、A’B’C、A’BC’、ABC’、A’B’C’。
医学遗传学第六章多基因遗传病
Multifactorial traits are those
which result from an interaction between multiple genes and often multiple environmental factors.
3
整理ppt
复杂性(状)疾病（complex disease):
在单倍型块中选取标志性位点（tagSNP）
44
整理ppt
基本概念
allele, allele frequency, genotype, phenotype genetic makers recombination linkage linkage disequilibrium (LD), D’, linkage map haplotype
STR：微卫星标记，如(XX)n， (XXX)n， (XXXX)n；其中最常用的为(CA)n。
34
整理ppt
RECOMBINATION
The formation of new combination of linked genes by crossing over (breakage and rejoining) between their loci.
一侧唇裂患者 +腭裂
同胞再发风险4.21%
整理ppt
两侧唇裂患者 +腭裂
同胞再发风险 5.74%
25
整理ppt
3.性别与发病风险
某种多基因遗传病的发病存在两性 差异时,表明不同性别的发病阈值是不同 的。群体发病率较低即阈值较高那个性 别的个体患病，则患者亲属的发病风险 较高。
26
整理ppt
域值
27
48
整理ppt
which result from an interaction between multiple genes and often multiple environmental factors.
3
整理ppt
复杂性(状)疾病（complex disease):
在单倍型块中选取标志性位点（tagSNP）
44
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基本概念
allele, allele frequency, genotype, phenotype genetic makers recombination linkage linkage disequilibrium (LD), D’, linkage map haplotype
STR：微卫星标记，如(XX)n， (XXX)n， (XXXX)n；其中最常用的为(CA)n。
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RECOMBINATION
The formation of new combination of linked genes by crossing over (breakage and rejoining) between their loci.
一侧唇裂患者 +腭裂
同胞再发风险4.21%
整理ppt
两侧唇裂患者 +腭裂
同胞再发风险 5.74%
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3.性别与发病风险
某种多基因遗传病的发病存在两性 差异时,表明不同性别的发病阈值是不同 的。群体发病率较低即阈值较高那个性 别的个体患病，则患者亲属的发病风险 较高。
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域值
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《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
第六章 数量性状的遗传
其中：
△R（选择响应）----入选亲本子代平均表现 型值与群体平均表现型值之差
△R＝P f—PP
S（选择差）----入选亲本平均表现型值与群 体平均表现型值之差
S＝Ps—Pp
（二）遗传力的估算方法 1、利用基因型一致的群体估算环境方差求广
义遗传力 原理：同一无性系内的个体遗传基础完全相同，
中亲值 M＝(80＋40)／2＝60
AA的加性效应值 a＝80-60=20
aa的加性效应值 -a＝40-60=-20
Aa的显性效应值 d＝70-60=10
2、群+q2(-a)=a(p2-q2)+2pqd ＝ a(pq)+2pqd
其中: a(p-q) 是纯合体的加性效应； 2pqd是杂合体的显性效应 。
于是有： P＝G＋E＝A＋D＋I＋E＝A＋R
R=D+I+E
对于一个群体，平均剩余效应为 0 ，
因此：P＝A＝G
（三）数量性状的数学模型 1、基因效应图：（一对等位基因控制一
个单位性状、群体处于平衡状态） 中亲值----两亲本表现型值的平均值
M 1 (P(AA) P(aa)) 2
第六章 数量性状的遗传
一、数量性状的概念和特征
1、数量性状与质量性状 数量性状（quantitative character）：像株高、
产量等这些性状大多可用度量衡以数量值表示 出来，表现为数量上的连续变异，称为数量性 状。 质量性状（qualitative character）：像花色等 性状彼此间差异明显，变异是不连续的，表现 为质量上的差异，称为质量性状。
给子代的能力。 遗传力常以百分数或小数来表示。 遗传力以性状为单位，是一个群体特性，并非
《数量性状遗传》课件
基因编辑技术还可以应用于改良作物的数量性状，提高作物的产量、品质和抗逆性等，为农 业生产提供新的育种途径。
05
总结与展望
数量性状遗传研究的重要意义
揭示生物多样性
数量性状遗传研究有助于揭示生物多样性的遗传基础，理解生物进 化的机制。
指导育种工作
通过数量性状遗传研究，可以更有效地进行动植物育种，提高农作 物的产量和品质，以及改善动物的生长性能和健康状况。
遗传方差与环境方差的比较
01
02
03
遗传方差
表示数量性状受基因控制 的变异程度，包括加性方 差和显性方差。
环境方差
表示数量性状受环境因素 影响的变异程度。
比较意义
了解遗传方差和环境方差 的相对大小，有助于理解 数量性状的变异来源和选 择潜力。
遗传进度与选择效率的关系
遗传进度
指选择过程中一个或多个世代的 遗传改变量。
应用
QTL定位在动植物育种、人类医学等领域具有广泛的应用价值，有 助于深入了解数量性状的遗传基础和进行相关研究。
03
数量性状遗传的应用
作物育种中的应用
提高产量和品质
通过研究数量性状遗传，育种家可以培育出产量更高、品质更优的作物品种。例如，通过 选择具有理想株高、穗粒数等数量性状的个体，可以获得抗逆性强、适应性广的作物品种 。
《数量性状遗传》ppt课件
Hale Waihona Puke 录• 数量性状遗传概述 • 数量性状遗传的遗传机制 • 数量性状遗传的应用 • 数量性状遗传的未来发展 • 总结与展望
01
数量性状遗传概述
数量性状遗传的定义
数量性状遗传是指多个基因位点 共同作用，对个体表现型产生影
响的遗传现象。
它与质量性状遗传不同，质量性 状遗传是由单一或少数基因位点 控制，表现为明显的孟德尔遗传
05
总结与展望
数量性状遗传研究的重要意义
揭示生物多样性
数量性状遗传研究有助于揭示生物多样性的遗传基础，理解生物进 化的机制。
指导育种工作
通过数量性状遗传研究，可以更有效地进行动植物育种，提高农作 物的产量和品质，以及改善动物的生长性能和健康状况。
遗传方差与环境方差的比较
01
02
03
遗传方差
表示数量性状受基因控制 的变异程度，包括加性方 差和显性方差。
环境方差
表示数量性状受环境因素 影响的变异程度。
比较意义
了解遗传方差和环境方差 的相对大小，有助于理解 数量性状的变异来源和选 择潜力。
遗传进度与选择效率的关系
遗传进度
指选择过程中一个或多个世代的 遗传改变量。
应用
QTL定位在动植物育种、人类医学等领域具有广泛的应用价值，有 助于深入了解数量性状的遗传基础和进行相关研究。
03
数量性状遗传的应用
作物育种中的应用
提高产量和品质
通过研究数量性状遗传，育种家可以培育出产量更高、品质更优的作物品种。例如，通过 选择具有理想株高、穗粒数等数量性状的个体，可以获得抗逆性强、适应性广的作物品种 。
《数量性状遗传》ppt课件
Hale Waihona Puke 录• 数量性状遗传概述 • 数量性状遗传的遗传机制 • 数量性状遗传的应用 • 数量性状遗传的未来发展 • 总结与展望
01
数量性状遗传概述
数量性状遗传的定义
数量性状遗传是指多个基因位点 共同作用，对个体表现型产生影
响的遗传现象。
它与质量性状遗传不同，质量性 状遗传是由单一或少数基因位点 控制，表现为明显的孟德尔遗传
大学生物遗传学：第六章 数量性状遗传
1. 定义：一个个体从某一祖先得到一对纯合 的、而且遗传上等同的基因的概率。常记 作F。 同一座位的两个基因如果分别来自无 亲缘关系的两个祖先，尽管这两个基因的 结构相同，却不是遗传上等同的；只有同 一祖先的特定基因的两个拷贝，才可称为 遗传上等同的。
2. 近交系数的计算
① 从配子频率计算
P1□ B1□ ○P2 ○B2 P1、P2是无血缘关系的两 个亲本，设其基因型分别 为a1a2、a3a4 则B1、B2基因型可能为 a1a3、a1a4、a2a3、a2a4，且 概率相等均为1/4 近交系数则指S为a1a1、 a2a2、a3a3、a4a4的概率。
另外，图中S有两个共同 祖先对于某一特定基因有 四个基因位点， 所以F=(1/2)4× 4=1/4
S◇
从配子频率计算近交系数
♀1/4 a1 ♂1/4 a1 1/4a2 1/4a3 1/4a4 1/16 a1a1 1/16 a2a1 1/16 a3a1 1/16 a4a1 1/4a2 1/16 a1a2 1/16 a2a2 1/16 a3a2 1/16 a4a2 1/4a3 1/16 a1a3 1/16 a2a3 1/16 a3a3 1/16a3a3 1/4 a4 1/16 a1a4 1/16 a2a4 1/16 a3a4 1/16 a4a4
F=(1/4)2× 4=1/4
② 从基因传递步骤计算近交系数
a1a2 P1□ B1□ S◇
a1a1、a2 a2、 a3 a3、 a4a4
a3a4 ○P2 ○B2
一个基因传递给后代的概 率为1/2，从图中可知， 某一(如a1)特定基因的两 个拷贝(a1a1)从P1传递给S 需要四步，概率为(1/2)4 ；
第六章 数量性状遗传
第一节 群体的变异 第二节 数量性状的特征 第三节 数量性状遗传研究的基本统计方法 第四节 遗传参数的估算及其应用 第五节 数量性状基因定位 第六节 近亲繁殖和杂种优势
2. 近交系数的计算
① 从配子频率计算
P1□ B1□ ○P2 ○B2 P1、P2是无血缘关系的两 个亲本，设其基因型分别 为a1a2、a3a4 则B1、B2基因型可能为 a1a3、a1a4、a2a3、a2a4，且 概率相等均为1/4 近交系数则指S为a1a1、 a2a2、a3a3、a4a4的概率。
另外，图中S有两个共同 祖先对于某一特定基因有 四个基因位点， 所以F=(1/2)4× 4=1/4
S◇
从配子频率计算近交系数
♀1/4 a1 ♂1/4 a1 1/4a2 1/4a3 1/4a4 1/16 a1a1 1/16 a2a1 1/16 a3a1 1/16 a4a1 1/4a2 1/16 a1a2 1/16 a2a2 1/16 a3a2 1/16 a4a2 1/4a3 1/16 a1a3 1/16 a2a3 1/16 a3a3 1/16a3a3 1/4 a4 1/16 a1a4 1/16 a2a4 1/16 a3a4 1/16 a4a4
F=(1/4)2× 4=1/4
② 从基因传递步骤计算近交系数
a1a2 P1□ B1□ S◇
a1a1、a2 a2、 a3 a3、 a4a4
a3a4 ○P2 ○B2
一个基因传递给后代的概 率为1/2，从图中可知， 某一(如a1)特定基因的两 个拷贝(a1a1)从P1传递给S 需要四步，概率为(1/2)4 ；
第六章 数量性状遗传
第一节 群体的变异 第二节 数量性状的特征 第三节 数量性状遗传研究的基本统计方法 第四节 遗传参数的估算及其应用 第五节 数量性状基因定位 第六节 近亲繁殖和杂种优势
《数量性状遗传》课件
遗传模型构建方法
遗传力模型
通过构建遗传力模型，分 析数量性状的遗传变异程 度，并估计遗传力和相关 参数。
遗传相关模型
通过构建遗传相关模型， 分析不同数量性状之间的 遗传相关控制的群体遗传现象， 通过混合模型进行基因型 和环境交互作用的分析。
数量性状遗传在自然界中广泛存在，如人的身高、 体重、智力等都属于数量性状。
数量性状遗传的特点
数量性状遗传具有连续变异的 特点，即在一个群体中，个体 的表现型值可以连续变化。
数量性状遗传受多个基因位点 的影响，这些基因位点通常具 有微效作用，即每个基因位点 对表现型的影响较小。
数量性状遗传还受到环境因素 的影响，环境因素可以影响个 体表现型值的变异范围和分布 。
数量性状遗传在动物育种中的应用
生长速度
通过研究动物生长速度的数量性 状遗传，育种家可以培育出生长 快速的动物品种，提高养殖效益
。
繁殖性能
通过选育具有优良繁殖性能的数 量性状基因，可以提高动物的繁
殖效率，加速品种改良进程。
抗病性
通过研究动物抗病性的数量性状 遗传，育种家可以培育出具有较 强抗病能力的动物品种，降低养
利用新一代测序技术和遗传资源发掘，精细定位和克隆控制数量性状的基因或基因组区域 。
解析数量性状基因的互作网络
研究基因之间的相互作用关系，解析数量性状形成的复杂网络调控机制。
探索表观遗传修饰对数量性状的影响
研究DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传修饰对数量性状表达的调控作用。
加强数量性状遗传与其他学科的交叉研究
03
数量性状遗传分析方法
统计分析方法
01
02
03
方差分析
通过比较不同群体或处理 组之间的变异程度，确定 数量性状是否受遗传控制 。
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数值和基本数值的加减关系决定的。
株高为74cm 的高亲本同株高为2cm的矮亲本
杂交。株高受两对独立遗传的微效多基因支配，
则杂种后代基因型及表现型的预期表现和出现
频率可计算如下
亲代
A1A1A2A2(74cm) × a1a1a2a2(2cm)
F1
F2
A1a1A2a2[（74+2）/2]=38cm
1 a1a1a2a2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1A1A1a2a2 2A1A1A2a2 1A1A1A2A2 1a1a1A 2A2 2A1a1A2A2 4A1a1A2a2
6/64 15/64 20/64 63红
①籽粒颜色由3对基因控制，F2其中
第三组——三对基因同时分离
第一组——一对基因单独分离； 第二组—— 两对基因分离；
②F2中籽粒颜色可细分：
第一组——1/4红；1/4中红；(1/4 白)； 第二组——1/16中深红色；4/16深红；6/16中红， 4/16淡红； 1/16 白 第三组——1/64最暗红；6/64暗红色；15/64中深红； 20/64深红 ；15/64中红 ； 6/64淡红 ；1/64 白
显性有效 基因数 0 出现频率 1/16 理论表型 值/cm 2
1
4/16
2
6/16
3
4/16
4
1/16
2×2.47 2×2.472 2×2.473
2×2.474
例：已知亲本株高74cm，由2对显性基因控制，另一亲本株 高2cm。每个显性基因的效应是倍加作用，估算每个显性 基因的表型值及每种基因型的株高 已知n=4 利用公式计算每个显性基因表型值
如玉米穗长的遗传率估计，已知：VP1= 0.665 VP2 = 3.561，VF1=2.309，VF2=5.074求玉米 穗长的广义遗传力。
H2=VG/VF2= (VF2 – VE)/ VF2 =57%
2. 狭义遗传力
狭义遗传率是指只计算基因的相加效应的方差 VA在总的表型方差中所占百分率，记作h2N。
√甲亲本表型值×乙亲本表型值
亲代
A1A1A2A2(74cm) × a1a1a2a2(2cm)
F1
F2
A1a1A2a2(√74×2)=12.2cm
1 a1a1a2a2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1A1A1a2a2 2A1A1A2a2 1A1A1A2A2 1a1a1A 2A2 2A1a1A2A2 4A1a1A2a2
9.4.4 狭义遗传率的估算
基因加性方差占表现型总方差的比值，称为狭义遗传 率。
从基因作用分析 ∵VG(基因型方差)＝VA(加性方差)＋VD(显性方差) + VI（互作方差） ∴VP＝(VA＋VD + VI)＋VE
狭义遗传率的公式为：
VA VA h 100% 100% VP (VA VD ) VE
估算微效基因数目时还可用另一种方法
性状受1对基因支配时， F2 极端类型出现的频率1/4 性状受2对基因支配时， F2 极端类型出现的频率（1/4）2 性状受3对基因支配时， F2 极端类型出现的频率（1/4）3
那么4n =
F2个体总数 F2代中极端类型个体数
其中，n为微效基因对数
例：短穗玉米
穗长Ｘ＝6.6cm 长穗玉米 穗长Ｘ＝16.8cm F1为中间性状，F2，长穗和短穗个占群体的1/16， 推算不同基因型的玉米穗长。 控制玉米穗长的显性基因对数：
F2 中深红色 深红色 中红色 淡红色 白色 1（R1R1R2R2r3r3） 2（R1R1R2r2r3r3） 1（R1R1r2r2r3r3） 2（R1r1R2R2r3r3） 4（R1r1R2r2r3r3） 2（R1r1r2r2r3r3） 1（r1r1R2R2r3r3） 2（r1r1R2r2r3r3） （r1r1r2r2r3r3） 决定红色的 4R 3R 2R 1R 0R 有效基因数 出现频率 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16 15红 1白
第三个杂交组合（两个亲本间有三对等位基因的差别）
亲代
最暗红色 × （R1R1R2R2R3R3）
白色 （r1r1r2r2r3r3）
F1
深红色（R1r1R2r2R3r3）
F2 最暗红色 暗红色 中深红色 深红色 中红色 淡红色 白色 决定红色的 6R 有效基因数 出现频率 1/64 5R 4R 3R 2R 15/64 1R 6/64 0R 1/16 1白
纯显性亲本表型值＝（每个显性基因表型值）n×纯隐性亲本表型 值 X n×2=74 X=4
那么，有一个显性基因，株高为2.47×2=4.94cm 有两个显性基因，株高为2.472×2=12.20cm 有一个显性基因，株高为2.473×2=30.14cm 有一个显性基因，株高为2.474×2=74.44cm
2. 多基因假说
1908年尼尔逊· 埃尔用红粒和白粒小麦进行杂交试 验，提出了多基因假说
A
P F1 F2
红粒
× 红粒
白粒
3 红粒 ： 1 白粒 红粒 × 粉红粒 白粒
B
P F1
F2
A P F1 F2
15 红粒 ： 1 白粒
红粒 × 粉红粒 63 红粒 ： 1 白粒 白粒
第一个杂交组合（两个亲本间有一对等位基因的差别）
4 n=
F2个体总数 F2代中极端类型个体数
= 16 n=2
Castle W E和Wright S公式
n=D2/[8(σ12-σ22)] 其中，n为基因数目； D为亲本平均数之差； σ12为F1代的表型方差； σ22为F2代的表型方差。 例 玉米穗长的遗传
4.多基因表型效应估计
1）累加作用
累加作用：每个有效基因的作用是由固定
显性有效 基因数 0 出现频率 1/16 理论表型 值/cm 2
1 4/16
2 6/16
3 4/16
4 1/16
2+1×18
2+2×18 2+3×18 2+4×18
2）倍加作用
倍加作用：每个有效基因的作用按固定数值与基本值的相乘 或相除
效应值＝n√F1代的表型值/基本值 n为F1代的增效基因数。 F1代的表型理论值＝
2 N
群体基因型值的平均数 基因型值的尺度
对一对等位基因A和a，设基因型平均效 应分别为(实为平均值的离差)： (AA) a (Aa ) d (aa) -a
F1
F2
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 n
21
24 8 1 12 12 14 3 11 12 15 26 15 10 7 2 57 101 69 401 17 9 4 1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1
3. 数量性状与质量性状的关系
V V G G 2 hB = ×100% = V + V ×100% VP G E
由于两个亲本都是纯合的，F1是杂合一致的， 遗传方差为0，表型方差由环境方差造成。 VE=1/2(VP1+VP2)或 VE=1/3(VP1+VP2+VF1) 那么 hB
2=
VG VF2-1/3(VP1+VP2+VF1) ×100% ×100% = VF2 VF2
2 2 2 ( x x ) ( x x ) ... ( x x ) 2 2 n 方差公式是： S 1 n 1
2 ( x x ) i
n 1
S
2 (x x ) i
n
S 就称为标准差（standard deviation，SD） 或叫做标准误（standard error） 。
数量性状：易受环境条件影响、彼此间界限不明 显、不易分类、呈连续变异，只能用 字进行定量进行定量描述的性状称为 数量性状(quantitative traits)。 如：作物产量，籽粒重量等
2. 数量性状的特征
1） 个体间差异呈连续状态
2）容易受环境影响
玉米果穗长度的次数分布
长度 5
P1 4
P2
亲代 F1
中红色 × 白色 （R1R1r2r2r3r3） （r1r1r2r2r3r3） 淡红色 （R1r1r2r2r3r3）⊕
F2 1中红色 ： 2 淡红色 ： 1 白色 3红：1白 （R1R1r2r2r3r3） （R1r1r2r2r3r3）（r1r1r2r2r3r3）
第二个杂交组合（两个亲本间有两对等位基因的差别） 亲代 中深红色 × 白色 （R1R1R2R2r3r3） （ r1 r1 r2 r2 r3 r3 ） F1 中红色（R1r1R2r2r3r3）
第三节 分析数量性状的基本统计方法
1.平均数 某一性状的几个观察值的平均
如：测量57 个玉米穗，观察总次数为57次，其中 4个5cm，21个6cm，24个7cm，8个8cm。 X1+X2+X3+…+Xn 平均数X= n
4×5+21×6+24×7+8×8 = 57
=6.63
2.方差与标准差 1）方差：S2 反映观察数同平均数之间的变异程 度 观察数同平均数之间的偏差大，方差就大，即观 察数的离散度大，分布范围大；方差小，表示 各观察数之间比较接近
联系：
某些性状既有数量性状的特征又有质量性状的特征 同一性状由于杂交亲本类型或具有差异的基因数目 不同，可能表现为质量性状或数量性状 某些基因既影响数量性状也影响质量性状
数量性状与质量性状的差异
差异类型 变异的连续性 质量性状 不连续,非 此即彼 亲本表型 数量性状 连续
杂种一代表型
多数表现为亲本的中间型, 少部分为部分显性、无显性 和超显性
株高为74cm 的高亲本同株高为2cm的矮亲本
杂交。株高受两对独立遗传的微效多基因支配，
则杂种后代基因型及表现型的预期表现和出现
频率可计算如下
亲代
A1A1A2A2(74cm) × a1a1a2a2(2cm)
F1
F2
A1a1A2a2[（74+2）/2]=38cm
1 a1a1a2a2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1A1A1a2a2 2A1A1A2a2 1A1A1A2A2 1a1a1A 2A2 2A1a1A2A2 4A1a1A2a2
6/64 15/64 20/64 63红
①籽粒颜色由3对基因控制，F2其中
第三组——三对基因同时分离
第一组——一对基因单独分离； 第二组—— 两对基因分离；
②F2中籽粒颜色可细分：
第一组——1/4红；1/4中红；(1/4 白)； 第二组——1/16中深红色；4/16深红；6/16中红， 4/16淡红； 1/16 白 第三组——1/64最暗红；6/64暗红色；15/64中深红； 20/64深红 ；15/64中红 ； 6/64淡红 ；1/64 白
显性有效 基因数 0 出现频率 1/16 理论表型 值/cm 2
1
4/16
2
6/16
3
4/16
4
1/16
2×2.47 2×2.472 2×2.473
2×2.474
例：已知亲本株高74cm，由2对显性基因控制，另一亲本株 高2cm。每个显性基因的效应是倍加作用，估算每个显性 基因的表型值及每种基因型的株高 已知n=4 利用公式计算每个显性基因表型值
如玉米穗长的遗传率估计，已知：VP1= 0.665 VP2 = 3.561，VF1=2.309，VF2=5.074求玉米 穗长的广义遗传力。
H2=VG/VF2= (VF2 – VE)/ VF2 =57%
2. 狭义遗传力
狭义遗传率是指只计算基因的相加效应的方差 VA在总的表型方差中所占百分率，记作h2N。
√甲亲本表型值×乙亲本表型值
亲代
A1A1A2A2(74cm) × a1a1a2a2(2cm)
F1
F2
A1a1A2a2(√74×2)=12.2cm
1 a1a1a2a2 2A1a1a2a2 2a1a1A2a2 1A1A1a2a2 2A1A1A2a2 1A1A1A2A2 1a1a1A 2A2 2A1a1A2A2 4A1a1A2a2
9.4.4 狭义遗传率的估算
基因加性方差占表现型总方差的比值，称为狭义遗传 率。
从基因作用分析 ∵VG(基因型方差)＝VA(加性方差)＋VD(显性方差) + VI（互作方差） ∴VP＝(VA＋VD + VI)＋VE
狭义遗传率的公式为：
VA VA h 100% 100% VP (VA VD ) VE
估算微效基因数目时还可用另一种方法
性状受1对基因支配时， F2 极端类型出现的频率1/4 性状受2对基因支配时， F2 极端类型出现的频率（1/4）2 性状受3对基因支配时， F2 极端类型出现的频率（1/4）3
那么4n =
F2个体总数 F2代中极端类型个体数
其中，n为微效基因对数
例：短穗玉米
穗长Ｘ＝6.6cm 长穗玉米 穗长Ｘ＝16.8cm F1为中间性状，F2，长穗和短穗个占群体的1/16， 推算不同基因型的玉米穗长。 控制玉米穗长的显性基因对数：
F2 中深红色 深红色 中红色 淡红色 白色 1（R1R1R2R2r3r3） 2（R1R1R2r2r3r3） 1（R1R1r2r2r3r3） 2（R1r1R2R2r3r3） 4（R1r1R2r2r3r3） 2（R1r1r2r2r3r3） 1（r1r1R2R2r3r3） 2（r1r1R2r2r3r3） （r1r1r2r2r3r3） 决定红色的 4R 3R 2R 1R 0R 有效基因数 出现频率 1/16 4/16 6/16 4/16 1/16 15红 1白
第三个杂交组合（两个亲本间有三对等位基因的差别）
亲代
最暗红色 × （R1R1R2R2R3R3）
白色 （r1r1r2r2r3r3）
F1
深红色（R1r1R2r2R3r3）
F2 最暗红色 暗红色 中深红色 深红色 中红色 淡红色 白色 决定红色的 6R 有效基因数 出现频率 1/64 5R 4R 3R 2R 15/64 1R 6/64 0R 1/16 1白
纯显性亲本表型值＝（每个显性基因表型值）n×纯隐性亲本表型 值 X n×2=74 X=4
那么，有一个显性基因，株高为2.47×2=4.94cm 有两个显性基因，株高为2.472×2=12.20cm 有一个显性基因，株高为2.473×2=30.14cm 有一个显性基因，株高为2.474×2=74.44cm
2. 多基因假说
1908年尼尔逊· 埃尔用红粒和白粒小麦进行杂交试 验，提出了多基因假说
A
P F1 F2
红粒
× 红粒
白粒
3 红粒 ： 1 白粒 红粒 × 粉红粒 白粒
B
P F1
F2
A P F1 F2
15 红粒 ： 1 白粒
红粒 × 粉红粒 63 红粒 ： 1 白粒 白粒
第一个杂交组合（两个亲本间有一对等位基因的差别）
4 n=
F2个体总数 F2代中极端类型个体数
= 16 n=2
Castle W E和Wright S公式
n=D2/[8(σ12-σ22)] 其中，n为基因数目； D为亲本平均数之差； σ12为F1代的表型方差； σ22为F2代的表型方差。 例 玉米穗长的遗传
4.多基因表型效应估计
1）累加作用
累加作用：每个有效基因的作用是由固定
显性有效 基因数 0 出现频率 1/16 理论表型 值/cm 2
1 4/16
2 6/16
3 4/16
4 1/16
2+1×18
2+2×18 2+3×18 2+4×18
2）倍加作用
倍加作用：每个有效基因的作用按固定数值与基本值的相乘 或相除
效应值＝n√F1代的表型值/基本值 n为F1代的增效基因数。 F1代的表型理论值＝
2 N
群体基因型值的平均数 基因型值的尺度
对一对等位基因A和a，设基因型平均效 应分别为(实为平均值的离差)： (AA) a (Aa ) d (aa) -a
F1
F2
6
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 n
21
24 8 1 12 12 14 3 11 12 15 26 15 10 7 2 57 101 69 401 17 9 4 1 10 19 26 47 73 68 68 39 25 15 9 1
3. 数量性状与质量性状的关系
V V G G 2 hB = ×100% = V + V ×100% VP G E
由于两个亲本都是纯合的，F1是杂合一致的， 遗传方差为0，表型方差由环境方差造成。 VE=1/2(VP1+VP2)或 VE=1/3(VP1+VP2+VF1) 那么 hB
2=
VG VF2-1/3(VP1+VP2+VF1) ×100% ×100% = VF2 VF2
2 2 2 ( x x ) ( x x ) ... ( x x ) 2 2 n 方差公式是： S 1 n 1
2 ( x x ) i
n 1
S
2 (x x ) i
n
S 就称为标准差（standard deviation，SD） 或叫做标准误（standard error） 。
数量性状：易受环境条件影响、彼此间界限不明 显、不易分类、呈连续变异，只能用 字进行定量进行定量描述的性状称为 数量性状(quantitative traits)。 如：作物产量，籽粒重量等
2. 数量性状的特征
1） 个体间差异呈连续状态
2）容易受环境影响
玉米果穗长度的次数分布
长度 5
P1 4
P2
亲代 F1
中红色 × 白色 （R1R1r2r2r3r3） （r1r1r2r2r3r3） 淡红色 （R1r1r2r2r3r3）⊕
F2 1中红色 ： 2 淡红色 ： 1 白色 3红：1白 （R1R1r2r2r3r3） （R1r1r2r2r3r3）（r1r1r2r2r3r3）
第二个杂交组合（两个亲本间有两对等位基因的差别） 亲代 中深红色 × 白色 （R1R1R2R2r3r3） （ r1 r1 r2 r2 r3 r3 ） F1 中红色（R1r1R2r2r3r3）
第三节 分析数量性状的基本统计方法
1.平均数 某一性状的几个观察值的平均
如：测量57 个玉米穗，观察总次数为57次，其中 4个5cm，21个6cm，24个7cm，8个8cm。 X1+X2+X3+…+Xn 平均数X= n
4×5+21×6+24×7+8×8 = 57
=6.63
2.方差与标准差 1）方差：S2 反映观察数同平均数之间的变异程 度 观察数同平均数之间的偏差大，方差就大，即观 察数的离散度大，分布范围大；方差小，表示 各观察数之间比较接近
联系：
某些性状既有数量性状的特征又有质量性状的特征 同一性状由于杂交亲本类型或具有差异的基因数目 不同，可能表现为质量性状或数量性状 某些基因既影响数量性状也影响质量性状
数量性状与质量性状的差异
差异类型 变异的连续性 质量性状 不连续,非 此即彼 亲本表型 数量性状 连续
杂种一代表型
多数表现为亲本的中间型, 少部分为部分显性、无显性 和超显性