数量性状遗传

性状
遗传力
性状
遗传力
身材
坐高 体重 口才 IQ
0.81
0.76 0.68 0.68 0.80
理科天赋
文史天赋 数学天赋 拼写能力 精神分裂症
0.34
0.12 0.45 0.53 0.80
唇裂
糖尿病
0.76
0.75
冠状动脉病
高血压
0.65
0.62
1. 广义遗传率(h2B )：
遗传方差占总方差的比值。
上位性方差VI 是指非等位基因间的相互作用引起的变异量。 显性方差和上位方差又统称为非加性的遗传方差。
二、广义遗传率的估算 利用不分离世代的表型方差作为环境方差 不分离世代可以是纯种亲本P1、P2和杂种一代F1 VE = 1/2(VP1+VP2)
6、多基因往往有多效性，多基因一方面对于某一数量性 状起微效基因的作用，同时在其他性状上可以作为修饰基 因而起作用，使之成为其他基因表现的遗传背景。 7、多基因与主效基因（major gene）一样都处在细胞核 的染色体上，并且具有分离、重组、连锁等性质。


第三节 数量性状分析的统计学基础
一、平均数 某一性状全部观察数的平均。
n
x1 x 2 x n x n
平均数表示了一组资料的集中性
x
i 1
i
n
任何一个随机变量都将在其平均值上下波动
通常应用算术平均数
是某一性状全部观察值的平均值
二、方差和标准差 方差
方差表示了一组资料的分散程度或离中性 方差越大，观察值与平均值的偏差越大 变异程度越大 分布范围越广 平均数的代表性越小
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。
3、分布的正态性
4、多基因作用的微效累加性
三、质量性状与数量性状的比较
质量性状
性状主要类型 遗传基础 变异表现方式 考察方式 品种特征、外貌特征 少数主基因
１
粉红 ×
白色
AAbbc
淡红Aabbcc １粉红 ２淡红
aabbcc
１白色
２
AABBcc
红色
×
白色
aabbcc
粉红AaBbcc

１大红
４中红
６粉红
４淡红
１白色
暗红 × 白色
AABBCC 中红 AaBbCc ６３／６4六种深浅不一的红色 （比率为１、６、１５、２０、１５、６） aabbcc
１／６４白色
二、影响数量性状分布的因素
综上所述：影响数量性状分布，使之呈连续分布，并进

而呈正态分布的因素主要有两个：基因对数增加(遗传变
异)、环境因素(环境变异) 基因对数：F2基因分离与组合符合二项分布，当基因对数 n增大到一定程度时，二项分布将趋近于正态分布；数量 性状受多对基因控制，分离群体的表现往往呈正态分布
表型方差VP = 基因型方差VG ＋ 环境方差VE 遗传方差 VG 总方差VP
h2
B
=
×100%

某性状Hb2＝70%，表示在后代的总变异（总方差）中， 70%是由基因型差异造成的，30%是由环境条件影响所造 成的。 Hb2=20%，说明环境条件对该性状的影响占 80%，而遗 传因素所起的作用很小。在这样的群体中选择，效果一定 很差。 遗传率大的性状，选择效果好；遗传力小的性状，选择 效果差。
（1）各基因的效应相等；
（2）各个等位基因的表现位不完全显性或无显性，或表现 位增效核减效作用；
（3）各基因的作用是累加的。 虽然数量性状受多基因控 制，但是它们仍然遵循遗传的基本规律
一、多基因假说的实验依据
1、Nillsson-Ehle的小麦籽粒颜色的杂交实验：在对小麦和 燕麦子粒颜色的遗传研究中发现，在若干个不同红粒与白 粒的杂交组合中有如下几种情况：
理论解释 设 Aa 、Bb和 Cc 为三对决定种皮颜色的基因， ABC为增效基 因，abc为减效基因，基因对间没有显隐性关系。
AABBcc × aabbcc
红粒
白粒
AaBbcc（粉红粒） F2基因型及 其比率： 1aaBBcc 2Aabbcc 4AaBbcc 2AABbcc 2aaBbcc 1AAbbcc 2AaBBcc
数量性状杂交后代的表型特征
两个纯合F1一般为双亲的中间类型，但有时也可能倾向某 一个亲本。F2的表型平均值大体与F1相近，但是变异幅度远 远超过F1。F2分离的群体内，各种不同的表型之间多为量的 差别，没有质的不同。 超亲遗传(transgressive inheritance)：当杂交双亲不是极 端类型时，杂交后代中有可能分离出高于高值亲本或低于 低值亲本的类型。这种杂种后代的分离超越双亲范围的现 象叫做超亲遗传。


基因对数增加到一定程度将表现为连续变异
2、1910年，伊斯特(East, E. M.)玉米穗长遗传研究 纯合长穗亲本×纯合短穗亲本 ↓ F1 ↓ F2
玉米果穗长度遗传

各世代穗长表现 群体 平均数(cm) 6.632
变异范围(cm)
5-8 13-21
短穗亲本：
长穗亲本： 16.802
F1
F2
连续变异：群体内个体间表现为数量化差异，不能按表现 型进行分组。

二、数量性状的特点
1、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
P1 × P2
↓
F1 表现介于两者之间 ↓
F2 连续变异
2、对环境的敏感性（普遍存在基因型与环境的互作） 由于环境条件的影响，亲本与F1中的数量性状也会出现
环境因素：环境影响使群体中每种类型(基因型)个体间表
现一定变幅，因而类型间差异进一步减小、甚至相互混 淆
三、多基因假说的要点

1 、数量性状是许多对微效基因或多基因（ polygene) 的 联合效应形成的

2、多基因中的每一对基因对性状表型的表现所产生的效 应是微小的，多基因不能给予以个别辨认，只能按性状的 表现一道研究。
连续变异的现象。
例如：玉米果穗长度不同的两个品系进行杂交，F1的穗 长介于两亲本之间，F2各植株结的穗子长度表现明显的 连续变异。其立体柱形图如表
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。
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。

12.116
12.888
10-15
7-19
分析 F1介于双亲之间，表现为不完全显性 不能按穗长对F2个体进行归类 F2平均值与F1接近，但变异幅度更大

将各世代群体的性状变异称为表型变异： 短穗亲本、长穗亲本以及F1各个群体内个体间基因型一致， 称为不分离世代 不分离世代也表现出一定的穗长变异范围，该变异范围由 环境对不同个体间不同程度影响产生，所以这类变异称为 环境变异(environment variation) 由于基因分离与组合，F2群体内个体间基因存在很大差异， 称为分离世代 F2群体的穗长变异包含遗传因素引起的遗传变异(genetic variation)和环境因素引起的环境变异


2. 狭义遗传率(h2N)： 基因的加性方差占总方差的比值。 h2N ＝ 基因加性方差VA 总方差VP ×100％
→
累加效应引起的加性方差VA 基因的作用 显性效应引起的显性方差 VD
可固定
不固定
上位性效应引起的上位性方差 VI
加性方差VA 指同一座位上等位基因间和不同座位上的非等位基因间的 累加作用引起的变异量。 显性方差VD 是指同一座位上等位基因间相互作用引起的变异量。
标准差
S
(x x)
n 1
2
其单位与观察值的度量单位相同 n为样本观测值的总数
方差和标准差是全部观察值偏离平均数的重要度量参数
离均差或偏差
d xx
一、遗传率的概念 表现型是基因型和环境条件共同作用的结果。 具有相对性状的两个亲本杂交，后代的性状表现型值 的差异取决于两方面的因素，一是基因的分离造成的， 一是环境条件的影响造成的。 遗传率：在一个群体中，遗传方差在总方差（表现型 方差）中所占的比值。 遗传率不是性状传递的能力！ 遗传率是度量变异的参数 纯系品种的遗传率为0
数量性状
生产、生长性状 微效多基因
遗传关系简单
间断型 描述
遗传关系复杂
连续型 度量
环境影响
研究水平 研究方法
不敏感
家庭 系谱分析、概率论
敏感
群体 生物统计
四、质量性状和数量性状的相对性
本质上都受位于染色体上基因的控制，基因传递均遵循三 大遗传基本定律 区分性状的方法不同，或观察层次的不同，质量性状与数 量性状可能相互转化。 1、 同一类性状在不同种生物中表现可能表现不同 植株高度(豌豆与其它植物中) 2、同一性状在不同杂交组合中也可能表现不同 普通小麦、水稻等均存在高秆/矮秆两种类型： 以纯合高秆与矮秆亲本杂交，后代主要表现为质量性 状 遗传的分离 以两纯合矮秆亲本杂交，后代群体的株高则表现为数量性 状遗传
数量性状遗传
第一节 数量性状及其特征
一、质量性状与数量性状的概念

质量性状 表现不连续性变异能明确分组且可定性描述的性状叫质量 性状。
如花色、豌豆的形状、玉米的糯性与非糯性

数量性状 表现连续变异，很难明确分组，需要用度量等方 式来描述的性状叫数量性状。 身高、体重、产量、成熟期等。

不连续变异：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。