8数量性状的遗传
遗传学数量性状的遗传分析
遗传学数量性状的遗传分析
目录
• 引言 • 数量性状遗传基础 • 数量性状遗传分析方法 • 数量性状基因定位 • 数量性状基因组关联分析 • 数量性状基因组编辑与优化
01
引言
研究背景
01
遗传学数量性状是生物体表型特 征中受多个基因和环境因素共同 影响的性状，如身高、体重等。
02
随着分子生物学和基因组学的发 展，遗传学数量性状的遗传分析 已成为遗传学研究的重要领域。
关联分析的软件工具
01
Plink
一款常用的关联分析软件，提供 多种统计分析和可视化工具，用 于处理和分析大规模遗传数据。
02
03
GAPIT
Tassel
基于R语言的关联分析工具包， 提供了丰富的统计方法和可视化 功能，适用于复杂数据分析。
主要用于基因组关联分析的软件， 支持多种数据格式和多种统计模 型，可进行大规模数据分析。
QTL定位的软件工具
QTL Cartographer
基于区间作图法的QTL定位软件，适用于大样本数据 集。
Tassel
综合关联分析和区间作图法的QTL定位软件，具有强 大的数据处理和分析能力。
R/qtl
基于R语言的QTL定位软件，提供了多种统计模型和 可视化工具。
05
数量性状基因组关联分析
关联分析的基本原理
广义遗传力
广义遗传力用于描述数量性状在遗传和环境变异中的贡献，计算公式为加性方差和显性方差占表型方差的比值。
狭义遗传力
狭义遗传力仅考虑基因型对表型变异的贡献，计算公式为加性方差占表型方差的比值。
遗传相关分析
遗传相关系数
用于描述两个数量性状之间的遗传关系，计算公式为两个数量性状的加性方差和显性方差之间的比值 。
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
第八章 数量性状的遗传
V
( xi x ) 2 n 1
1 2 x n x V n
2 i
（n>30时为大样本，上式 分母可用n代替n-1）
标准差：方差的平方根值。
• 方差和标准 差是全部观 测值偏离平 均数的重要 统计数。
1 2 x n x s V n
2 i
第三节、数量性状的遗传模型和方差分析
VE：环境方差
VP VG VE
基因型方差是群体内个体间基因型差异引起的 变异量。
基因型方差可以进一步分解成： VG ＝VA＋VD＋VI VP ＝VA＋VD＋VI＋ VE
三、常用的几种群体的方差
方差分析要以一定的遗传模型为基础。 数量性状分析常用模型是
P＝A＋D＋I＋ E
但是，由于上位性效应较难分析。 本节使用加性-显性模型
P ＝A＋D＋ E
(一)不分离世代的方差
一般来说，亲本P1、P2群体中各个个体的基因型是 纯合一致的。 F1群体的各个个体的基因型是杂合一致的。 这3种群体均为不分离群体。
不分离世代群体内个体间没有遗传差异，所有表 现出的不同都是环境因素引起的。因此，不分离世 代的基因型方差为零。表现型方差即为环境方差。 VP1＝ VE VP2＝ VE VF1＝VE
如果性状受k对基因控制，效应相等，可累加， 不连锁，无互作，则F2的遗传方差为：
1 2 2 1 2 2 2 V(G ) F 2 a1 a 2 a k d1 d 2 d k2 2 4 1 1 2 a d 2 2 4
令
VA a 2
，
最简单的数量性状可以假定由2对或3对基因共同 决定的。 红粒小麦品种与白粒品种杂交，F2群体中可以 分为红粒和白粒两组。
数量性状的遗传
例2:上例中A1A1A2A2按加性效应应是80cm，但实 际总效应可能是90cm
数量性状基因座（QTL)
对数量性状有较大影响的基因座称为数量性状基因座 （quantitative trait locus，QTL)，它是影响数 量性状的一个染色体片段，而不一定是一个单基因座。
三、通径系数理论
通径系数就是标准化的偏回归系数 。 通径系数的主要优点是能够借图解之助简明地阐明各变量 之间的关系。
(三) 学习数量性状的方法
①统计学思想贯穿数量性状遗传的全部内容； ②确定性与不确定性的矛盾时时体现； ③研究对象在个体与群体间的相互转换； ④遗传与变异的矛盾。
二、数量性状的遗传基础
亲代 极高个体 AABB 中等身高 AA’BB’ 极矮个体 A’A’B’B’
子1代 子2代
AB AB AB’ A’B AABB AABB’ AA’BB
一、数量性状的一般特征 (一)区分性状的依据: 性状是描述性的，还是可以度量的； 性状是呈间断性分布，还是连续性分布； 性状的表现是否容易受到环境的影响； 控制性状的遗传基础是单基因还是多基因。
(二)数量性状的特点： ①数量性状是可以度量的； ②数量性状呈连续性变异； ③数量性状的表现容易受到环境的影响； ④控制数量性状的遗传基础是多基因系统。
数量性状的遗传基础 数量性状的遗传力 数量性状的重复率 数量性状的遗传相关
1.什么是基因突变哪些类型?说明理由?
生物的性状基本上可分为两大类： 质量性状（qualitative trait）：变异可以截然区 分为几种明显不同的类型，一般用语言来描述； 数量性状（quantitative trait）：个体间性状表 现的差异只能用数量来区别，变异是连续的。
数量性状的遗传名词解释
数量性状的遗传名词解释数量性状，是指在自然界或人工条件下产生的各种特征以数量的方式表现出来的遗传性状。
它指的是通过对种群中大量个体进行测量或计量，将结果以数量化的形式呈现出来的遗传特征。
数量性状通常具有连续变异的特征，即在一个种群中存在着一系列不同的表现形式，而不是像离散性状那样只有几个确定的表型。
在数量性状的研究中，有一些重要的遗传名词需要加以解释。
其中包括基因型、表型、遗传方差、环境方差、遗传相关等。
基因型是指个体在基因水平上的遗传组成。
它决定了个体对特定数量性状的表现。
每个数量性状通常由多个基因共同决定，因此基因型的组合将决定这些基因在个体上的表现形式。
表型是指个体在外部表现上的特征。
它受到基因型和环境的共同影响。
数量性状的表型通常呈现连续性变化，这是因为数量性状通常受到多种基因的共同作用，以及环境因素的影响。
例如，人体身高就是一种典型的数量性状，它受到多基因的影响，同时还受到营养、运动等环境因素的调节。
遗传方差是指数量性状中由基因所引起的表型变异程度。
它可以通过研究个体间的表型差异以及表型与基因型之间的关系来估计。
遗传方差的大小反映了数量性状中遗传因素的重要程度。
如果遗传方差较大，说明遗传因素在数量性状的表达中起到了重要作用，反之则说明环境因素的贡献较大。
环境方差是指数量性状中由环境因素所引起的表型变异程度。
环境方差通常通过比较同一种群中不同个体之间的差异来估计。
环境方差的大小表示了环境对数量性状的影响程度。
如果环境方差较大，说明环境因素在数量性状的表达中起到了重要作用，反之则说明遗传因素的贡献较大。
遗传相关是指在同一种群中不同数量性状之间的遗传联系。
它反映了一种或多种数量性状随着基因型的变化而变化的程度。
通过研究数量性状之间的遗传相关，可以了解不同数量性状之间的遗传关系及其对进化和适应的影响。
例如，身高和体重之间的遗传相关可以帮助我们理解这两个数量性状在人类进化中是如何相互影响的。
以上介绍了数量性状的遗传名词解释，包括基因型、表型、遗传方差、环境方差和遗传相关等概念。
遗传学第三版课件(T)第十三章 数量性状的遗传
第一节 群体的变异
生物群体的变异表现型变异+遗传变异。
数量性状的遗传变异群体内各个体间遗传组成的差异。 当基因表达不因环境的变化而异：
超亲遗传：在植物杂交时，杂种后代出现的一种超越
双亲现象。
如水稻的两个品种：
P 早熟(A2A2B2B2C1C1) × 晚熟(A1A1B1B1C2C2)
↓
F1
(A1A2B1B2C1C2) 熟期介于双亲之间
↓
F2
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）
∴品种3和4：环境1中产量性状基因表现优于其它品种； 品种1和2：产量基因则适宜在环境3中表达。
①. 加性－显性遗传体系的互作效应：
GE互作效应
加性与环境互作效应(AE) 显性与环境互作效应(DE)
∴个体表现型值：P=E+A+D+AE+DE+e
表现型方差：VP=VE+VA+VD+VAE+VDE+Ve
例如表13-1中，玉米短穗亲本穗长：
ˆ x 5 5 5 5 6 ... 8 6.632cm
57
或
k
ˆ x
fi xi
i 1
4 5 21 6 ... 8 8 6.632 cm 57
2．方差（V）和标准差（S） ： 标准差和方差：表示一组资料的分散程度，是全部观
察数偏离平均数的重要参数。
∴在研究数量性状的遗传变异规律时，需采用数理统计 的方法。
遗传学第八章数量性状的遗传分析8.6习题
一、填空题1在某一养鸡场饲养的某种鸡中，已知鸡蛋产量的遗传力讦=0.9，那么该性状的遗传主要是由于___________ 因素决定的。
2、在来航鸡中，已知来航鸡的产卵量的遗传力是讦=0.05,那么该性状的遗传主要是由___因素决定的。
3、数量性状呈__________ 变异，不同表型之间有很多 ______________ 类型。
4、在数量性状遗传中，多基因对表现型的作用方式主要有____________ 和 ________ 作用。
5、数量性状的遗传变异表现为_____________ ，控制数量性状的基因称为_____________ 。
6、广义遗传率的估算是利用____________ 作为环境方差的估计。
7、数量性状遗传中，遗传方差可分解为_____________ ，___________ ， ___________三部分。
8、数量性状的遗传率一般____________ 质量性状的遗传率。
9、一个连续自交的群体，由杂合开始，需要经过 ___________ 代自交，才能达到大约为97%的纯合子。
10、根据生物性状表现的性质和特点，我们把生物的性状分成两大类。
一类叫（），它是由（）所控制的；另一类称（），它是由（）所决定。
11、遗传方差占总方差的比重愈大，求得的遗传率数值愈（），说明这个性状受环境的影响（）。
12、数量性状一向被认为是由（）控制的，由于基因数量（），每个基因对表现型影响（），所以不能把它们个别的作用区别开来。
13、遗传方差的组成可分为（）和（）两个主要成分，而狭义遗传力是指（）占（）的百分数。
14、二对独立遗传的基因A a和E b,以累加效应的方式决定植株的高度，纯合子AABB高50cm,aabb高30cm。
这两个纯合子杂交，F 1高度为（）cm，在F 2代中株高表现40cm 的基因型有（）等三种，F 2中株高40cm的植株所占的比例为（）。
15、在数量性状遗传研究中，基因型方差可进一步分解为（）、（）和（）三个组成部分，其中（）方差是可以固定的遗传变量。
数量性状的遗传—数量性状基因定位(遗传学课件)
利用分子标记定位QTL（Qi），实质就是分析分子 标记与数量性状基因座Qi的连锁关系，即利用已知座位 的分子标记来定位未知座位的Qi，通过分子标记与Qi之 间的重组率，来确定Qi的具体位置。
注意把QTL与具体的群体相联系。 QTL有统计学特征 统计分析确定的QTL的位置也并
非物理上的位置。所以QTL位置与效应均有概率上的 含意。
型3种带型，这3种带型即代表某一分子标记的3种基因 型。如果将含有P1带型的个体赋值为1，P2带型的赋值 为3，杂合体赋值为2，即可得到数据化的分子标记图。
三、QTL作图一般步骤
（三）检测分离世代群体中每一个体的标记基因型
21 113 22
三、QTL作图一般步骤
（四）测量数量性状 测定作图群体的每个个体（系）数量性状值。如： 株高 百粒重 蛋白质含量 ……
四、基于混合线性模型的复合区间作图法 （MCIM）
朱军提出了用随机效应的预测方法获得基因型效 应及基因型与环境互作效应，然后再用区间作图法进 行遗传主效应及基因型与环境互作效应的QTL分析。
四、基于混合线性模型的复合区间作图法 （MCIM）
该模型可以扩展到分析具有加×加、加×显、显× 显上位性的各项遗传主效应及其与环境互作效应的QTL。
缺点：无法检测上位性效应和基因型与环境的互作； 当相邻QTL相距较近时，QTL间相互干扰使QTL的
位置和效应估计出现偏差； 每次检验仅用两个标记，其他标记的信息未加利用。
三、复合区间定位法(CIM)
Kao 和Zeng等（1999）提出了多重区间作图法进 行基因定位，这种方法也是以极大似然法估算遗传参 数，突破了回归方法的局限性，可同时在多个区间上 检测多个QTL，使QTL作图的精确度和有效性得到了改 进。
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
第八章数量性状遗传-(2)ppt课件
质量性状呈现不连续变异，受主基因控制（对 性状起主要决定作用的基因较主基因）。
无论那种基因都位于染色体上，所以，对性状 的控制就有某些必然联系，同时又有区别
1、区分性状的方法不同，有些性状既有 数量性状的特点又有质量性状的特点
例如：小麦粒色 两对基因 F2 15：1 为质量性状
遗传率
因为方差可用来测量变异的程度，所以 各种变异可用方差来表示。表型变异用 表型方差（Vp）来表示，遗传变异用遗 传方差（VG）来表示，环境变异用环境 方差（VE）来表示。表型方差可以分为 遗传方差和环境方差两部分，写成公式 就成为
Vp=VG+VE
所谓遗传率（heritability，以h2表示）就 是遗传方差在总的表型方差中所占的比 例，用公式表示是
几种经济性状的遗传力：
鸡卵重 60%
体重 30%
产卵数 60%
乳牛 一年泌乳量 50%
乳脂率 50%
玉米株高 70%
穗直径
70%
第三节 近亲繁殖和杂种优势 (interbreeding and heterosis)
一、
近亲繁殖interbreeding
1近交（interbreeding）和杂交（crossbreeding） 的概念
一般生物学资料中，单注明平均数往往 是不够的，应该加上标准误，表明平均 数的可能变异范围，所以短穗玉米穗长 的例子可写作
第三节 遗传变异和遗传率
遗传变异来自分离中的基因以及它们跟 其他基因的相互作用。遗传变异是总的 表型变异的一部分，表型变异的其余部 分是环境变异。环境变异是由环境对基 因型的作用造成的。
P ♂红粒 ╳ ♀白粒
A1A1A2A2
数量性状的遗传
数量性状的遗传数量性状指的是一个生物体的某种性状具有连续性质，在一个种群中表现出一定的变异程度，且受多种基因和环境因素的影响。
例如人体身高、体重等就是数量性状。
数量性状由多个基因的作用所决定，被称为多基因性状。
与单基因性状不同的是，多基因性状不符合孟德尔遗传定律。
数量性状的遗传规律经过长时间的探究，现已初步得出。
从基因层面探究数量性状的遗传数量性状的基因型及其表现形式比较复杂，同一基因型的个体之间也会存在表现形式的差异。
基因由两条相同或不同的基因座构成，分别来自父母亲。
在数量性状的遗传中，每个基因座所对应的基因影响数量性状的大小和表现型。
同时，多个基因座共同作用于数量性状，这种作用关系被称为加性效应（additive effect）。
数量性状的遗传规律主要有：性状值=基因值+环境值，基因型对数量性状的影响呈现正态分布，且受到染色体上多个基因的影响。
数量性状的遗传模式数量性状的遗传规律有三种模式：常染色体显性遗传、常染色体隐形遗传以及性联遗传。
常染色体显性遗传的表现形式是当一个自由基因突变，双等位基因后者扰动的时候，显性基因造成的表现现象。
例如，人体的眼睛颜色就是常染色体显性遗传的一种表现。
常染色体隐性遗传与常染色体显性遗传类似，不同的是表现基因是一种隐性基因。
这种遗传模式表现突变基因表现在两条染色体上都具有相同的表现现象。
例如，某些人患有系统性红狼疮就是常染色体隐性遗传的一种表现。
性联遗传指由X和Y染色体来遗传。
X染色体上的基因对于女性来说是双等位基因，由于女性有两个X染色体，所以会出现多种表现型。
而男性由于只有一个X 染色体，所以表型变化更加显著和恒定。
例如，红绿色盲就是一种典型的性连锁遗传疾病。
数量性状的计算分析数量性状的遗传变异分析可以通过基因型频度分析、亲权分析和遗传连锁分析来进行。
（1）基因型频度分析：由于每个基因座共有两个等位基因，因此可将一个种群中某一基因座的等位基因频率进行 PA+Pa=1，其中PA为某一基因座等位基因A 的频率，Pa为某一基因座等位基因a的频率。
数量遗传学试题答案(2008.5)
数量遗传学试题答案（2008.05）一、名词解释（每题3分，共15分）1. 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。
2. 永久性环境：对某一特定个体的性能产生持久影响，而且是以相似的方式影响一个个体的每个记录的环境。
3. 基因的平均效应：在一个群体内，携带某一基因的配子，随机和群内的配子结合，所形成的全部基因型的均值与群体平均基因型值的离差。
4. 数量性状基因座（Quantitative traits locus，QTL）：控制数量性状的基因在基因组中的位置，控制数量性状的单个基因或染色体片段。
5. IBD基因：亲属个体共享的来自某一共同祖先的等位基因。
二、填空题（每空1分，共20分）1. 数量遗传学是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。
2. 数量性状的基因型值是由基因的加性效应、显性效应和上位互作效应共同作用的结果。
3. 家畜中，共同环境效应的主要来源是母体效应和采食竞争。
4. 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。
5. 重复力估值高，说明性状受暂时性环境效应影响小，每次度量值的代表性强，所需度量的次数就少。
6. 遗传相关通常用亲子相关法和同胞相关法来估计。
7. 遗传力通常用亲子资料和同胞资料来估计。
8. 数量性状的遗传参数包括遗传力、重复力和遗传相关。
三、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”。
每题1分，共10分）1. 决定数量性状的基因是微效多基因。
（√）2. 基因的加性遗传效应不能稳定遗传给后代。
（×）3. 重复力是以个体多次度量值为组的组内相关系数。
（√）4. 通径分析是以图解方式阐明变量（性状）之间关系的一种统计方法。
（√）5. 遗传力是指遗传（或基因型值）方差占表型方差的比例。
（√）6. 近交使群体一致，杂交使群体分化。
数量性状的遗传
a1 a1 a2 a2
白粒 A1a1A2a2（粉红粒）
F2基因型 及其比率
1a1a1a2a2
2a1a1A2a2 2A1a1a2a2 1 淡红粒 4/16
1a1a1A2A2 4A1a1A2a2 1A1A1a2a2 2 中红粒 6/16
2A1A1A2a2 2A1a1A2A2 3 红粒 4/16
1A1A1A2A2 1 深红粒 1/16
8.2.1 多基因假说(polygene hypothesis)
微效基因对环境敏感，因而数量性状的表现易受环境 因素的影响而发生变化。微效基因的作用常常被整个 基因型和环境的影响所遮盖，难以识别个别基因的作 用。
多基因往往有多效性。多基因一方面对某一性状起微 效基因的作用，同时对其它性状起修饰基因的作用， 使之成为其它基因表现的遗传背景。 多基因中的微效基因与主效基因（major gene）一样， 具有分离、重组、连锁等性质。
第八章: 数量性状的遗传
本章要求 8.1 数量性状的概念与特点
8.2 数量性状的遗传基础
8.3 数量性状遗传研究的基本统计方法 8.4 遗传参数的估测及其应用 8.5 多基因遗传病 复习思考题
本章要求
掌握数量性状和阈性状的特点、遗传基础及分析方法 掌握常用遗传参数的估测原理和方法 了解遗传率的用途
数量性状呈连续变异，受微效多基因控制； 质量性状呈现不连续变异，受主基因控制（对性状 起主要决定作用的基因较主基因）。
无论那种基因都位于染色体上，因此对性状的控制 就有某些必然联系，同时又有区别
1、区分性状的方法不同，有些性状既有数量性状的 特点又有质量性状的特点
例如：小麦粒色 两对基因
广义遗传率（heritability in the broad sense，用 H 2 或 hB2 表示）：
第5章-数量性状的遗传
当n=3时，带入上式并展开，即得：
=
1 1 ( ) 2 x3 2 2
R r
1 6 15 20 15 6 1 + + + + + + 64 64 64 64 64 64 64
6R 5R 4R 3R 2R 1R 0R
第三节
数量性状遗传研究的基本统计方法
研究数量性状遗传时，需要在一个群体中取样调查，测得 大量数据，然后进行统计学的分析，这里介绍最常用的几个统 计参数的计算方法 , 即平均数(mean)、方差（variance）和标 准差（standard deviation）。 平均数 X ：表示一个性状所有观察值的平均。即表现型的 平均值，表示资料中变数的中心位臵。 变数：即组成样本的每一个数字。样本：从试验群体中选 出若干个体组成。例如： 表示平均数、x表示资料中每一个观察数、 Σ表示累加、 n表示观察的总个数。例如 , 上 述的玉米杂交的资料（表 51） , 爆裂型玉米亲本（短穗）共测量了57个穗子，得到57个 观察数，率其中5cm的有4个,6cm的有21个,7cm 的有24 个,8cm的有8个。所以 ,它们的平均数是：
二、广义遗传率的估算方法：
P=G+E（P表示表现型Phenotype，G表示基因型Geontype， E 表示环境作用 Environmental 因为方差可用来测量变异的程 度，所以各种变异都可用方差表示: VP表现型方差=VG遗传方差+VE环境方差
故遗传方差（VG）占表现型方差（VE）的比值就是广义遗传 率。广义遗传率公式： VG 2 h B 100 % VG VE 遗传率高，说明环境影响小，变异主要是由遗传因素引 起的，对这种性状进行选择，效果较显著。遗传率低，说明 变异主要由环境因素引起，对这种性状进行选择，效果较差。 遗传率估算对遗传育种工作有重要的指导作用。 估算广义遗传率首先要估算环境方差（VE）和遗传方差 （VG）。
《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 。
第八章 数量性状的遗传
● VB2 = 1/4a2 +1/2ad+1/4d2 +VE
● VB1+VB2=1/2a2 +1/2d2 +2VE ②
● 2VF2-(VB1+VB2) =1/2a2 = VA
VA=2VF2-(VB1+VB2)
狭义遗传力的估算方法
HN2
加性方差 总方差
基因加性方差是可固定的遗传变异 量，可在上、下代间传递，所以， 凡是狭义遗传率高的性状，在杂种 的早期世代选择有效; 反之，则要在 晚期世代选择才有效。
育种值方差 理论上，在同一个试验中HN2 一定小于HB2。 狭义遗传力才真正表示以表现型值作为选择 指标的可靠性程度。
加性方差又称为育种值方差。
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。
广义遗传率定义为：
H
2 B
遗传方差 总方差
100％＝ VG VG VE
100 %
遗传率衡量遗传因素和环境条件对所研究的性状的 表型总变异所起作用的相对重要性。
广义遗传率的估算 VP是可以从表现型值P计算获得的。 而VG是不能直接测得的。 知道了VP，若能得到VE，则也就有了VG。 估计环境方差是估算广义遗传力的关键。
二、几种常用群体的方差分析 P1、P2和F1是不分离世代，群体内个体 间无遗传差异，所表现出的不同都是 环境因素引起的。故：
VP1=VE VP2=VE VF1=VE
合计 1
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第八章数量性状遗传
1．数量性状在遗传上有些什么特点？在实践上有什么特点？数量性状遗传产质量性状遗传有什么主要区别？
2．什么叫遗传率？广义遗传率？狭义遗传率？平均显性程度？
3．自然界中杂交繁殖的生物强制进行自义或其它方式近交时生活力降低，为什么自然界中自交的生物继续自交没有不良影响呢？
4．约翰逊用菜豆做实验，得出纯系学说。
这个学说的重要意义在哪里？它有什么局限性？
5．纯种或自交系的维持比较困难，那末，制造单交种或双交种时，为什么要用纯种或自交种呢？
6．如果给有下标0的基因以5个单位，给有下标1的基因以10个单位，计算
A 0A
B
1
B
1
C
C
和A
1
A
1
B
B
C
C
两个亲本和它们F
1
杂种的计量数值。
设（1）没有显性；
（2）A
1对A
是显性；
（3）A
1对A
是显性，B
1
对B
是显性。
7．根据上题的假定，导出下列的F
2
频率分布，并作图。
8．上海奶牛的泌乳量比根赛（Guernseys）牛高12%，而根赛牛的奶油含量比上海奶牛高30%。
泌乳量和奶油含量的差异大约各包括10个基因位点，没有显隐
中有多少比例的个体的泌乳量跟上海性关系。
在上海奶牛和根赛牛的杂交中，F
2
奶牛一样高，而奶油含量跟根赛牛一样高？
9．测量101只成熟的矮脚鸡的体重，得下列结果：
计算平均数和方差.
注:用公式
10.测量矮脚鸡和芦花鸡的成熟公鸡和它们的杂种的体重，得到下列的平均体重和表型方差：
计算显性程度以及广义和狭义遗传率。
植株Aa的高度是17。
计算11．设亲本植株AA的高度是20，aa的高度是10，F
1
植株的平均高度和方差。
F
2
问：你所求得的平均数跟用公式求得的平均数不同，这是为什么？
你所求得的方差跟用公式求得的方差是一样的，这是为什么？
12．假定有两对基因，每对各有两个等位基因，Aa和Bb，以相加效应的方式决定植株的高度。
纯合子AABB高50cm，纯合子aabb高30 cm，问：
（1）这两个纯合子之间杂交，F
的高度是多少？
1
（2）在F
1×F
1
杂交后，F
2
中什么样的基因型表现40 cm的高度？
（3）这些40 cm高的植株在F
2
中占多少比例？
13. 一连续自交的群体，由一个杂合子开始，需要经多少代才能得到大约97%的纯合子？
14. 预测双交种（A×B）×（C×D）产量的最好方法是求4个单交种A×C，B×C，A×D和B×D的产量的平均数，为什么？为了使双交种杂种优势最强，在这6个可能的单交中，你将选那两个单交种进行杂交，如A和D是姊妹自交系，B和C也是姊妹自交系。
15. 下面是以小家鼠为材料而进行的一个试验的结果
小家鼠20日龄体重（武富万治郎，1981）
仔鼠有两类,一类是F
杂种,一类是近交系,这些仔鼠由哺育亲代为哺乳。
哺育亲
1
也分为两类，一类是F
杂种,一类是近交系,，分别代表良好环境和较差
1
你从这个试验的结果，可以得出一些什么结论来？
16．下面是一个箭头式的家系。
家系中S是D和P的子裔，D是C和B的子裔等。
问
（1）谁是共通祖先？
（2）谁是近交子裔？计算这子裔的F值。
17．在一个猪群中，6月龄体重的总遗传方差为125千克2，显性方差为35千克2，，环境方差为175千克2。
问
18. 因为某一个体得到这对等同基因或那对等同基因是一种交互事件，所以求该个体的近交系数时，可以把通过所有共通祖先的一切通径而得到一对遗传上等同基因的概率都加起来。
现在我们来考察下面一个双表亲结婚所生孩子的一个家系：
问：①S 有几个共通祖先？ ②证实S 的近交系数是。
第八章 数量性状遗传
9、测量101只成熟的矮脚鸡的体重，得下列结果：
计算平均数和方差。
注：用公式
解：
4
.19
1552178)6.1(9)5.1(15)4.1(52)3.1(17)2.1(85
544332211=++++++++=++++=
n
x F x F x F x F x F x
而方差为：
100
11
)91552178()4.16.1(9)4.15.1(15)4.14.1(52)4.13.1(17)4.12.1(81
)(2
22222
2=-++++-+-+-+-+-=
--=
∑
n x x s
10、测量矮脚鸡和芦花鸡的成熟公鸡和它们的杂种的体重，得到下列的平均体重和表型方差：
计算显性程度以及广义和狭义遗传率。
解：
根据题意，两亲本之矮脚鸡(设为P 1)和芦花鸡（设为P 2)为纯型合子，故不提供基因型方差。
因此可以借助不分离世代(P 1，P 2和F 1)求得环境方差：
3.01054110342101414
142412
111=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=++=P F P E V V V V
于是可求得广义遗传率为：
75.02
.13.02.1)
()()
()(222
222=-=-=
=
F P E F P F P F
G B
V V V V V h
而狭义遗传率可代入借助回交世代方差的估算公式求得：
5.02
.1)0.18.0()2.1(2]
[2)
()()()(22212=+-=+-=
F P B P B P F P N
V V V V h
在上述两项估算中知：
6.0][2)()()(212=+-=B P B P F P A V V V V
3
.0][]
[2]
[)()()()()()()(2212122=--+=++--=-=E F P B P B P B P B P F P E F P A G D V V V V V V V V V V V V
因为
6.021
==A V A
，2.1=A
3.04
1
==D V D
，2.1=D
所以，根据定义，有：
1==
=A
D
a d
显性度
11、设亲本植株AA 的高度是20，aa 的高度是10，F1植株Aa 的高度是17。
计算F2植株的平均高度和方差。
问：你所求得的平均数跟用公式求得的平均数不同，这是为什么？ 你所求得的方差跟用公式求得的方差是一样的，这是为什么？
解：
F2植株的平均高度为：
16104
1
17422041=⨯+⨯+⨯=
x 方差为：
5
.134102174
20104117422041)(2
2222
22=⎪⎭⎫
⎝⎛++-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯+⨯=-=∑∑fx fx s
12、假定有两对基因，每对各有两个等位基因，Aa 和Bb ，以相加效应的方式决定植株的高度。
纯合子AABB 高50cm ，纯合子aabb 高30cm ，问： （1）这两个纯合子之间杂交，F1的高度是多少？
（2）在F1×F1杂交后，F2中什么样的基因型表现40cm 的高度？ （3）这些40cm 高的植株在F2中占多少比例？
解：根据题意知，A 和B ，a 和b ，基因效应值相等， 作用相加。
于是，
（1）在上述假定条件下，可以认为无显性，即F 1AaBb 个体的性状值等于中亲值：
cm cm cm 40)3050(2
1
=+ （2）F 2中表现40cm 高度的基因型有：
AAbb ，AaBb ，aaBB
（3）40cm 高度的植株（AAbb ，AaBb ，aaBB ）在F 2中共占3/8。