第四章 數量性狀遺傳


第一講 數量性狀的概念與遺傳特點

一、質量性狀

1、質量性狀如貝殼顏色,豌豆花色,籽粒的飽滿程度等性狀(可以明顯發現)

2、表型之間截然不同,具有質的差別,用文字描述的性狀稱為質量性狀

3、在群體中呈間斷發布

二、數量性狀

1、如新生兒的身高體重,作物的產量,奶牛的泌乳量,棉花的纖維長度等(難以看出來)

2、性狀之間呈連續變異狀態,界限不清楚,不易分類,可被測量並用數字進行描述的性狀稱為數量性狀

3、在群體中呈現連續分布

4、數量性狀受到很多微效基因的共同作用(數量性狀的多因素遺傳假說)

5、數量性狀對環境因素敏感

三、閾值性狀

1、易患性反映的是個體患病可能性的大小

2、閾值性狀的性狀表現不連續,但造成性狀變化的原因卻是連續的

 

第二講:遺傳率的估計

一、遺傳變異與表型方差

1、數量性狀遺傳的數學模型

表現型值P(phenotype value)

表現型值中由於基因型所決定的部分稱為基因型值G(genotype value)

表現型值與基因型值之差就是環境條件引起的變異,稱為環境離差E(environmental deviation)

2、數量性狀的表型方差

 

Vp:群體中的表型方差

Vg:群體中由基因型差異引起的變異,稱為遺傳方差,也稱為基因型方差

Ve:環境因素所引起的變異,稱為環境方差

 3、數量性狀的遺傳率

遺傳率(heritability):遺傳變異占總變異(表型變異)的比率,用以度量遺傳因素與環境因素對性狀形成的影響程度,是對雜種后代性狀進行選擇的重要指標。

廣義遺傳率:指遺傳方差占表現型方差的比率

狹義遺傳率:指基因加性方差占表現型方差的比率

 

 二、廣義遺傳率的計算

1、利用純合親本(和基因型一致的F1)估算環境方差:

2、利用F2代估算表型方差:

 

3、遺傳方差由表型方差和環境方差相減得到:

4、遺傳率由遺傳方差除以表型方差得到。

三、遺傳方差的組成

1、加性效應(A,additive effect):非等位基因的累加效應

2、顯性效應(D,dominance effect):等位基因內部的互作效應

3、上位效應(I,epitasis effect):非等位基因間之間的互作效應

四、遺傳方差的計算

1、一對基因A,a,對應的3種基因型的平均效應值如下

2、效應值:量化現象強度的數值。

3、MP是雙親效應值的平均值;a和d是與MP效應值的差值。

4、0<|d|<a表示不完全顯性;|d|=a則表示完全顯性;|d|>a表示超顯性。

五、知識小結

1、遺傳率反映了遺傳變異和遺傳環境變異在表型變異中所占的比例;;遺傳變異的改變或者環境變異的改變都會導致遺傳率的改變。

2、植物數量性狀的遺傳率計算可以幫助植物育種。

3、人類復雜疾病的遺傳率的計算在臨床實踐具有重要意義,可以選用Falconer公式和Holzinger公式。

 

第三講:近交與近交系數

一、近交繁殖的分類

1、近交(inbreeding):指的是有親緣關系的個體相互交配,繁殖后代。

2、與近交相反的交配方式就是異交(outbreedig):即親緣關系較遠個體間的隨機交配。

3、自交(selfing)是親緣關系最近的近交,就是同一個體產生的雌雄配子下相互結合,繁殖后代。

4、回交(backcross)也是一種近交的方式,是雜種與其親本之一的再次交配。

二、自交的遺傳學效應

自交的遺傳效應:雜合體自交導致基因分離,后代群體遺傳組成迅速趨於純合化,純合體增加的速度和強度取決於雜合基因的對數、自交代數和選擇強度。

三、回交的遺傳學效應

回交的遺傳學效應:雜合子回交導致后代群體遺傳組成趨向於輪回親本的基因組成

四、近交系數

1、近交系數(coefficient of inbreeding):用於估算近交強度的指標,指一個個體從它的某一祖先那里得到一對純合的、等同的,即在遺傳上完全相同的基因的頻率。

2、親緣系數(coefficient of relationship):用於度量兩個個體間親緣關系的一個指標,等於兩個個體的基因組中相同且同源的基因比例。在數學上,親緣系數等於兩倍的近交系數。

五、平均近交系數

平均近交系數被用來衡量群體中血緣關系程度或近交的流行程度,等於近交婚配子女數與近交系數的乘積除以總婚配子女數。


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