7、群体的遗传平衡

数量性状分析的基本方法
对数量性状遗传变异研究的特点：
对性状必须进行度量而不是进行简单的区
分；
必须应用生物统计的方法进行分析归纳，
方能了解数量性状遗传变异的动态；
必须以群体为研究对象。
群体表型均值与基因型均值 P——个体表型值，G——基因型效应值， E——环境效应值，则：P=G+E。 在一个群体中，某一性状的表型值应以群体 均值来表示，即：
多基因控制性状的群体均值 若一个性状由多个基因控制，则： μ=∑a（p-q）+2∑pqd 由此式可知，基因型均值由两部分组成： 纯合子效应 a（p-q），两等位基因频率之差异越大， 纯合子效应越显著； 杂合子效应 Hd，杂合子频率越高，对群体均值的 贡献越大。 μ=∑a（p-q）+2∑pqd 是以两个纯合子的平均值为 0 计算的，而实际上两纯合子的平均值并不为 0 。 设两纯合子的平均值为M，则： μ=∑a（p-q）+2∑pqd + M。
P 1 P 2 P n P n
P
i
n
i
n
同理可得：
G
G
i
n
i
n
0
,E
E
i
n
i
n
若E与G之间相互独立，在一个随机交配的大群体中
E
i
n
i
则有：
PG
群体均值能否代表群体基因型均值取决于群体大小， 群体越大，代表性愈强。
基因型均值的遗传组成： 一对基因 基 因 型 A1 A1A1 A 1A 2 A2 A2A2
↓
15/16红粒 1/16白粒
↓
63/64红粒 1/64白粒
试验结果分析
分析结果表明，小麦和燕麦中存在 3对与种皮颜色 有关、种类不同但作用相同的基因，这 3 对基因 中的任何一对在单独分离时都可以产生3∶1的比 率，当3对基因同时分离时，则产生63/64∶1/64 的比率；上述杂交在F2的红粒中又呈现各种程度 的差异，按红色的程度分为： A中，1/4红粒∶2/4中红粒∶1/4白粒 B中，1/16深红∶4/16红粒∶6/16中红∶4/16淡红： 1/16白色 C中，1/64极深红∶6/64深红∶15/64红粒∶20/64中 红∶15/64中淡红∶6/64淡红∶1/64白粒
基因型值
+a
A2A2
d
A 1A 2 d 0
-a
A1A1 +a
用数轴图表示
-a
d值的大小取决于A1与A2的显性程度。两等位基因 无显性时d=0；完全显性时d=a；超显性时，d＞a； 不完全显性时，0＜d＜a。
群体均值的构成：
基因型 频率 基因型值 频率×基因型值 A1A1 D a Da A1A2 H d Hd A2A2 R -a -Ra 群体均值为： μ=Da+Hd-Ra=a（D-R）+Hd =a{[p-（1/2）H]-[q-（1/2）H]}+Hd =a（p-q）+Hd 在一个随机交配的大群体中， H=2pq，则群体均值为： μ=a（p-q）+2pqd 如果一个性状由多个基因控制，则： μ=∑a（p-q）+2∑pqd
locus，QTL）。
确定QTL的意义
可以利用分子遗传标记对数量性状基因进行
标 记 辅 助 选 择 （ marker-assisted selection， MAS）。
可将转基因技术用于数量性状的遗传操作。
在医学上可用于鉴别多基因控制的遗传疾病，
为治疗和改进预防措施提供依据。
对QTL基因数目和特性的了解，有助于进一
数量性状的概念与特点
数量性状（quantitative
character）：
表现连续变异的性状称为数量性状
数量性状的特点：
变异的连续性
对环境的敏感性 分布的正态性 多基因作用的微效性
数量性状的遗传基础

多基因假说(polygene hypothesis)：
1.数量性状是多对微效基因或多基因（polygene）的联合 效应造成的。 2.多基因中的每一对基因对性状表型所产生的效应是微小 的，不能辨认单个基因的效应，只能按性状表现一起研 究； 3.微效基因的效应是相等而且相加的，故又称多基因为累 加基因。 4.微效基因之间往往缺乏显性，用大写字母表示增效，用 小写字母表示减效。
第十三章：
数量性状的遗传
（6学时）

天城中学:杨桂云
基本要求:
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
了解遗传参数的用途
本章基本内容
13.1 13.2 13.3 13.4
数量性状的特点 数量性状的遗传基础 数量性状分析的基本方法 遗传参数的估测及其应用
7.多基因与主效基因（major gene）一样，都在细胞核内
的染色体上，并且具有分离、重组、连锁、等性质。
多基因假说的实验依据
在对小麦和燕麦子粒颜色的遗传研究中发现，在若 干个红粒与白粒的杂交组合中有如下几种情况：
A
P1 F1 F2 红粒×白粒
B
红粒×白粒
C
红粒×白粒
↓
红粒
↓
粉红粒
↓
粉红粒
↓
3/4红粒 1/4白粒
增效基因数0
表型： 白粒 表型比 1/16
1
淡红粒 4/16
2
中红粒 6/16
3
红粒 4/16
4
深红粒 1/16
数量性状基因座 （QTL）
概Βιβλιοθήκη Baidu：
控制数量性状的基因是微效多基因，
这些基因往往相对集中存在于一个染 色体或多个染色体的某一区段——数
量性状基因座（quantitative trait
多基因假说(polygene hypothesis)
5.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。 6.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。
步完善数量遗传学理论，改进育种方法，更 深入地了解生物进化的历程。
阈性状

概念：
阈性状是指遗传基础是微效多基因、而表型是非
连续变异的一类性状 ，是一类重要的数量性状 。

表现特点：
存在一个“阈”。阈的一侧表现一类性状，阈的 另一侧表现另一类性状。如死亡与存活，中间只 有一个临界点（阈值，threshold）。
理论解释：设A1a1和A2a2为两对决定种皮颜色的基因，A为增效基因， a为减效基因，A与a没有显隐性关系。 A1A1A2A2 × 红粒 ↓ a1a1a2a2 白粒
A1a1A2a2（粉红粒）
↓ F2基因型及其比率 1a1a1A2A2 2a1a1A2a2 4A1a1A2a2 2A1A1A2a2 1a1a1a2a2 2A1a1a2a2 1A1A1a2a2 2A1a1A2A2 1A1A1A2A2