数量遗传分析
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数量性状是许多对微效基因或多基因(polygene)共同作 用的结果 多基因的每一对基因对其表型所产生的效应微小 微效基因的效应是相等而且相加，故又可称多基因为累 加基因 微效基因之间往往缺乏显性 多基因往往有多效性 多基因和主效基因一样处在细胞核的染色体上，并且具 有分离、重组、连锁等性质
玉米穗长
玉 短穗
米 长穗 F1
穗
F2
长
(cm) 的
遗 传
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 4 21 24 8
3 11 12 15 26 15 10 7 2 1 12 12 14 17 9 4 1 10 19 26 47 73 68 39 25 15 9 1
Covariance, Correlation and Regression
第三节 数量性状的遗传率
1. 遗传率的概念 表型方差可以分为遗传方差和环境方差两部 分，即：
VP＝VG＋VE
遗传率(heritability)或称广义遗传力：指遗传 方差在总方差中所占的比值
h2=VG/VP=VG/(VG+VE)
第六章 数量性状遗传分析
本章重点和难点：
❖了解数量性状的主要特征和多基因假说的要点 ❖掌握遗传率的概念及计算方法 ❖了解自交和回交的遗传效应 ❖了解杂种优势的遗传理论
第一节 数量性状及其特征
一、数量性状的概念及其基本特征 (1) 质量性状(qualitative trait)
➢质量性状彼此差异明显，呈 现不连续变异
Population concerned
Small
Quantitative traits
Continuous Statistics
( Biometrics) Often / more Poly-minor
genes Large
第二节 数量性状遗传分析的统计学基础
一、平均数 它表示一组资料的集中性，是某一性状全部观 察数(表型值)的平均，通常应用的平均数是算术 平均数。可用公式表示：
X
X=(X1+X2+X3……＋Xn)/n=ΣX/n
二、方差和标准差
方差是用以表示一组资料的分散程度；方差的 开方即等于标准差
S2=(xi-x)2/n-1
(xi-x)2= (xi2-2xxi+x2) = xi2-2x xi+xnx = xi2-( xi)2/n
Байду номын сангаас
S2=(x-x)2/n =[x2-( x)2/n]/n-1
Pattern of Inheritance Multiple alleles with co-dominance Polygenic with incomplete dominance Polygenic, influenced by external factors Many features polygenic, development related to gender
✓数量性状的差异要用数字表 示，如身高、体重……，等
二、数量性状遗传的多基因假说
(一)多基因假说的实验根据 1909年Nilson-Ehle对小麦和燕麦的籽粒颜色进行 研究发现
Red hulls of wheat white hulls of wheat
A complex inheritance pattern could be explained by the segregation and assortment of multiple genes ( published in 1909) .
A bell-shaped curve typical of the continuously varying nature of a trait that is the result of poly-genic inheritance.
Comparison of Qualitative traits & Quantitative traits
These children exhibit the range of skin, eye, and hair colors typical of poly-genic inheritance.
Trait ABO blood groups Eye color Fingerprints Ear structure
➢质量性状在表面上都显示出质 的差别，其后代比较容易符合 遗传学定律
➢质量性状的区别可以用文字 来描述
(2) 数量性状(quantitative trait): 所有能够度量的性状 统称为数量性状
数量性状的特征：
✓数量性状彼此间只有数量 的差别，没有明显的质的界 限，表现连续变异
✓数量性状是由多基因控制 的，其表现容易受环境条件 的影响
Items
Qualitative traits
Form of variation
Discrete
Method of study
Conventional genetic analysis
Environment-al influence
Little
Gene contribution
A few major genes
小麦籽粒 颜色3对重 叠基因决 定时的遗 传动态
这一结果表现的特点：
小麦和燕麦存在3对与种皮颜色有关、 独立分离的基因，及1对(3:1);2对 (15:1); 3对(63:1) 红色的程度可以进一步划分为：深 红、次深红、中红、……、白色等 红色深浅的程度与所具有的决定红 色的基因数目有关，而与基因的种 类无关
(二)多基因假说的要点
1909年Nilson-Ehle提出多基因假说 (multiple factor hyphothesis)对数量性状 的遗传进行了解释：
✓他认为，数量性状是由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遗传规律
多基因假说的要点：
影响长度的一对等位基因A和a在一个群体中的表现
基因型
aa
Aa
AA
表型
10
18
20
频率
0.36
0.48
0.16
•a基因的平均效应 a= •A基因的平均效应 A=
2*0.36*10+1*0.48*18 =13.2cm
2*0.36+1*0.48
玉米穗长
玉 短穗
米 长穗 F1
穗
F2
长
(cm) 的
遗 传
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 4 21 24 8
3 11 12 15 26 15 10 7 2 1 12 12 14 17 9 4 1 10 19 26 47 73 68 39 25 15 9 1
Covariance, Correlation and Regression
第三节 数量性状的遗传率
1. 遗传率的概念 表型方差可以分为遗传方差和环境方差两部 分，即：
VP＝VG＋VE
遗传率(heritability)或称广义遗传力：指遗传 方差在总方差中所占的比值
h2=VG/VP=VG/(VG+VE)
第六章 数量性状遗传分析
本章重点和难点：
❖了解数量性状的主要特征和多基因假说的要点 ❖掌握遗传率的概念及计算方法 ❖了解自交和回交的遗传效应 ❖了解杂种优势的遗传理论
第一节 数量性状及其特征
一、数量性状的概念及其基本特征 (1) 质量性状(qualitative trait)
➢质量性状彼此差异明显，呈 现不连续变异
Population concerned
Small
Quantitative traits
Continuous Statistics
( Biometrics) Often / more Poly-minor
genes Large
第二节 数量性状遗传分析的统计学基础
一、平均数 它表示一组资料的集中性，是某一性状全部观 察数(表型值)的平均，通常应用的平均数是算术 平均数。可用公式表示：
X
X=(X1+X2+X3……＋Xn)/n=ΣX/n
二、方差和标准差
方差是用以表示一组资料的分散程度；方差的 开方即等于标准差
S2=(xi-x)2/n-1
(xi-x)2= (xi2-2xxi+x2) = xi2-2x xi+xnx = xi2-( xi)2/n
Байду номын сангаас
S2=(x-x)2/n =[x2-( x)2/n]/n-1
Pattern of Inheritance Multiple alleles with co-dominance Polygenic with incomplete dominance Polygenic, influenced by external factors Many features polygenic, development related to gender
✓数量性状的差异要用数字表 示，如身高、体重……，等
二、数量性状遗传的多基因假说
(一)多基因假说的实验根据 1909年Nilson-Ehle对小麦和燕麦的籽粒颜色进行 研究发现
Red hulls of wheat white hulls of wheat
A complex inheritance pattern could be explained by the segregation and assortment of multiple genes ( published in 1909) .
A bell-shaped curve typical of the continuously varying nature of a trait that is the result of poly-genic inheritance.
Comparison of Qualitative traits & Quantitative traits
These children exhibit the range of skin, eye, and hair colors typical of poly-genic inheritance.
Trait ABO blood groups Eye color Fingerprints Ear structure
➢质量性状在表面上都显示出质 的差别，其后代比较容易符合 遗传学定律
➢质量性状的区别可以用文字 来描述
(2) 数量性状(quantitative trait): 所有能够度量的性状 统称为数量性状
数量性状的特征：
✓数量性状彼此间只有数量 的差别，没有明显的质的界 限，表现连续变异
✓数量性状是由多基因控制 的，其表现容易受环境条件 的影响
Items
Qualitative traits
Form of variation
Discrete
Method of study
Conventional genetic analysis
Environment-al influence
Little
Gene contribution
A few major genes
小麦籽粒 颜色3对重 叠基因决 定时的遗 传动态
这一结果表现的特点：
小麦和燕麦存在3对与种皮颜色有关、 独立分离的基因，及1对(3:1);2对 (15:1); 3对(63:1) 红色的程度可以进一步划分为：深 红、次深红、中红、……、白色等 红色深浅的程度与所具有的决定红 色的基因数目有关，而与基因的种 类无关
(二)多基因假说的要点
1909年Nilson-Ehle提出多基因假说 (multiple factor hyphothesis)对数量性状 的遗传进行了解释：
✓他认为，数量性状是由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遗传规律
多基因假说的要点：
影响长度的一对等位基因A和a在一个群体中的表现
基因型
aa
Aa
AA
表型
10
18
20
频率
0.36
0.48
0.16
•a基因的平均效应 a= •A基因的平均效应 A=
2*0.36*10+1*0.48*18 =13.2cm
2*0.36+1*0.48