数量性状的遗传分析

多基因假说
假定两个玉米亲本： AABB长穗 × aabb短穗
F1
AaBb 穗长度在两个亲本之间
×
F2
F2
配
雄
aB
Aa bb Aa bb
AB
aa Bb Ab Ab aa Bb
子
ab
Aa Bb Aa Bb Aa Bb Aa Bb
ab
AA Bb aa BB AA Bb
雌
Ab Aa BB Aa BB
配
(1/4)3=1/64 (3)3=27 (1/4)4=1/256 (3)4=81 (1/4)n (3)n
多基因假说
假说 2 ： 如果基因的数目不止两对，而且邻
近两类基因型之间的差异与环境所造成的差 异差不多大小，那么，子二代植株就不能清 清楚楚分成 5 类。玉米穗的长度，从最短到 最长，呈连续分布，形似钟形，其中最短的 很少，最长的也很少；两头少，中间多。总 的平均数在中间，与子一代的平均数相等。 子二代与子一代的平均数相等。
表10-2
穗长 5 6 7
(cm)
玉米穗长度的遗传
1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1
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9
短穗 2 2 品系 4 1 4 57穗 长穗 品系 101 F1 F2 1
假想的玉米穗长遗传模型

假说1：假定玉米穗长由两对基因Aa和Bb共同控制， A对a和B对b为不完全显性，且A和B的作用相等并 相加， A 和 B 不连锁，独立分离，则子二代的表型 决定于基因型中大写字母的数目，可分5类。 A 对 a 来讲，使玉米穗长度增加，而且是不完全显 性。AA植株的玉米穗最长， aa最短，Aa恰好是两 者的平均。 B对 b的作用也一样，而且 A和 B的作用 在程度上也一样。
多基因假说
假说3：子一代植株虽然基因型彼此全都相同
（都是 AaBb ），但由于环境的影响，也呈
表型差异，玉米穗的长度也是连续的，也是
两头少、中间多。但子二代与子一代不同，
除了环境差异之外，还有基因型差异；所以
虽然子二代的平均数与子一代一样，并且也
是两头少，中间多，但子二代总的变异范围
要比子一代大。
10 数量性状的遗传分析
Genitics of Quantitative Character
单林娜 制作
1
10.1.1 数量性状的概念及其基本特征
上次课中所讲的性状差异，大多是明显的不连续差 异。例如
豌豆种子的圆与皱，子叶的黄与绿
水稻的粳与糯 鸡羽的芦花斑纹和非芦花斑纹 这类性状在表面上都显示质的差别，所以叫做质量 性状（qualitative character）。质量性状的遗传 可以比较容易地由分离定律和连锁定律来分析。
1∶ 4∶ 6∶ 4∶ 1。
等位 基因 对的 数目 1 2 3 4 n
分离 的等 位基 因数 2 4 6 8 2n
F2中性状极 F2中的 端表达的比 基因型 率 数 (1/4)1=1/4 (1/4)2=1/16 (3)1=3 (3)2=9
F2中 F2各表型 的表 比为二项 型数 式各项系 数 3 (a+b)2 5 (a+b)4 7 9 2n+1 (a+b)6 (a+b)8 (a+b)2n
— 连续的变异(continuous viration )表现为量上的差 异，变异呈连续状态。 — 不连续的变异(discontinuous viration)相对性状之 间彼此界限分明，区别清楚，不易混淆。
遗传学上把表现不连续变异的性状称为质量 性状。把表现连续变异的性状称为数量性状。
数量性状和质量性状
数量性状和质量性状
（quantitative and qualitative character）
数量性状的遗传，似乎不能直接用孟德
尔定律来分析，但在1909年，Nilsson-
Ehle 已经指出，这类性状的遗传，在本
质上与孟德尔式的遗传完全一样，可以
用多基因理论来解释。
多基因假说

依据多基因假说(multiple factor hypothesis) ，每一个数量性状是由许多 基因共同作用的结果，其中每一个基因的 单独作用较小，与环境影响所造成的表型 差异差不多大小，因此，各种基因型所表 现的表型差异就成为连续的数量了。
（quantitative and qualitative character）
质量性状的区别，可以用文字描述，而 数量性状的差异要用数字表示，如水稻 种子的千粒重，不能明显地划分为“重” 和“轻”两类。如果它们的千粒重在 25 克到 35 克之间，可以有 26 克， 27.5 克， 27.6克，……，很难分类。
基因型
子
Ab aa bb
aB AA BB
AB
个 体 4/16 比 例
1/16
6/16
表型
图10-1两对基因独立分离、无显性现象的理论模型
多基因假说 ① 一个大写字母也没有（ aabb ），占 1/16 ，其表型应 该与玉米穗短的亲代植株一样； 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， 其表型应与子一代植株一样，即两个亲本的平均； ④ 三个大写字母（AABb和AaBB），占4/16； ⑤ 四个大写字母（ AABB ），占 1/16 ，其表型应与玉 米穗较长的亲本一样。 所 以 子 二 代 植 株 5 类 表 型 的 比 数 应 为
除质量性状外，还广泛地存在着另一类性状差异， 例如
植物籽粒重量（千粒重） 农作物的产量 鸡的产卵量
奶牛的泌乳量
蛋白质含量、脂肪含量等 这些性状的变异呈连续状态，界限不清楚，不易 分 类，这 类性状 叫做 数 量性状 （ quantitativ e character）。
数量性状和质量性状 （quantitative and qualitative character） 生物界遗传性状的变异有两种：
多基因假说
现在看看这个简单化的模型与实际试验结果符 合的程度如何。
有这样两个玉米品系，一个玉米品系的穗是 短的，长 5 — 8 厘米；另一玉米品系的穗是长 的、长 13 — 21 厘米，把它们作为亲本。两亲 本品系中各种长度的玉米穗分布情况，和子 一代、子二代的各种长度的玉米穗分布情况 如表10-2。