遗传学数量性状的遗传分析
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精品文档 1 第九章 数量性状遗传
本章重点:
1. 数量性状的特征及与质量性状的区别;
2. 遗传率和在育种上的应用;
3. 近亲繁殖和回交的遗传效应;
4. 纯系学说和意义;
5. 杂种优势。
前述的遗传现象是基于一个共同的遗传本质,即生物体的遗传表现直接由其基因型所决定→可根据遗传群体的表现变异推测群体的基因型变异或基因的差异。
质量性状(qualitative trait)的特点:表现型和基因型的变异不连续(discontinuous),在杂种后代的分离群体中→可以采用经典遗传学分析方法研究其遗传动态。
生物界中还存在另一类遗传性状,其表现型变异是连续的(continuous) →数量性状(quantitative trait)。例如,人高、动物体重、植株生育期、果实大小,产量高低等。表现型变异分析→ 推断群体的遗传变异→借助数量统计的分析方法→分析数量性状的遗传规律。
数量性状的类别:
①严格的连续变异(Continuous variation) :如人身高;株高、粒重、产量;棉花纤维长度、细度、强度等;
②准连续变异(Quasi continuous variation):如分蘖数(穗数)、产蛋量、每穗粒数等,但测量其值时,每个数值均可能出现,不出现有小数点数字。
但有的性状即有质量亦有数量性状的特点质量-数量性状。
第一节 数量性状的遗传学分析
数量遗传学是在孟德尔经典遗传学的基础上发展而成的一门学科,但与孟德尔遗传学有明显的区别。
1918年,费希尔(Fisher R.A.) 发表“根据孟德尔遗传假设对亲子间相关性
的研究”论文→统计方法与遗传分析方法结合→创立数量遗传学。
1925年著《研究工作者统计方法》一书(Statistical Methods for Research Workers),为数量遗传学的研究提供了有效的分析方法。
首次提出方差分析(ANOVA)方法, 为数量遗传学发展奠定了基础。 精品文档 2 一、数量性状的多基因假说
九、数量性状基因及其遗传
1数量性状遗传的特点
质量性状举例:如水稻的糯与粳,豌豆的饱满与皱褶等性状。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。
数量性状举例:农作物的产量 奶牛的产奶量 棉花的纤维长度等。
数量性状有3个主要的特征:
⑴.数量性状的变异呈连续性,杂交后代难以明确分组, 只能用度量单位进行测量,并采用统计学方法分析,作成数学图形接近正态分布。
⑵ 一般易受环境条件的影响而出现连续变异,但这种变异不遗传,往往和那些能够遗传的变异相混淆;
⑶ 控制数量性状的基因在特定的时空条件下表达,在不同环境下基因表达的程度可能不同。
数量性状与质量性状的关系
相同点:
1) 控制性状的基因都存在于染色体上,都遵循孟德尔定律。
2) 某些性状既有数量性状的特点,又有质量性状的特点(例如小麦的粒色:红对白)。
3) 某些基因同时影响数量性状和质量性状(例如三叶草)。
4) 同一性状因杂交亲本的类型不同或基因数目不同 表现不同的性状。(如豌豆的株高)
不同点:
变异的连续性
杂种一代的类型
环境变化产生的影响
杂种后代中各种变异类型的个体数的分布
支配性状的基因数目
质量性状与数量性状的区分并不是绝对的,有时质和量会表现出主次关系。
阈值模型:
当一些个体的易患性的达到一定阈值时,这些个体就表现出症状而成为患者。这样在连续变异的易患性的分布中,就被阈值区分出两个不连续的差别:患者和非患者
2多基因假说
控制数量性状的基因数目越多,后代的变异类型也越多,每一种所占的比例更小,加上环境因素,更易呈连续变异。而且是中间多、两头少,为正态分布。
主基因和微效基因
数量性状可以由少数效应较大的主基因控制,也可由数目较多、效应较小的微效多基因或微效基因所控制。
主基因:控制某个性状表现的效应较大的少数基因;
微效基因:数目较多,但每个基因对表现型的影响较小;
修饰基因:有一些性状虽主要由少数主基因控制,但另外还存在一些效应微小的修饰基因,其作用微小,但能增强或削弱主基因对基因型的作用。
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. 第十三章 数量性状的遗传
本章习题
1.解释下列名词:广义遗传率、狭义遗传率、近交系数、共祖系数、数量性状基因位点、主效基因、微效基因、修饰基因、表现型值、基因型与环境互作
广义遗传率:通常定义为总的遗传方差占表现型方差的比率。
狭义遗传率:通常定义为加性遗传方差占表现型方差的比率。
近交系数:是指个体的某个基因位点上两个等位基因来源于共同祖先某个基因的概率。
共祖系数:个体的近交系数等于双亲的共祖系数。
数量性状基因位点:即QTL,指控制数量性状表现的数量基因在连锁群中的位置。
主效基因:对某一性状的表现起主要作用、效应较大的基因。
微效基因:指一性状受制于多个基因,每个基因对表现型的影响较小、效应累加、无显隐性关系、对环境敏感,这些基因称为微效基因。
修饰基因:对性状的表现的效应微小,主要是起增强或减弱主基因对表现型的作用。
表现型值:是指基因型值与非遗传随机误差的总和即性状测定值。
基因型与环境互作:数量基因对环境比较敏感,其表达容易受到环境条件的影响。因此,基因型与环境互作是基因型在不同环境条件下表现出的不同反应和对遗传主效应的离差。
2.质量性状和数量性状的区别在哪里?这两类性状的分析方法有何异同?
答:质量性状和数量性状的区别主要有:①. 质量性状的变异是呈间断性,杂交后代可明确分组;数量性状的变异则呈连续性,杂交后的分离世代不能明确分组。②. 质量性状不易受环境条件的影响;数量性状一般容易受环境条件的影响而发生变异,而这种变异一般是不能遗传的。③. 质量性状在不同环境条件下的表现较为稳定;而控制数量性状的基因则在特定时空条件下表达,不同环境条件下基因表达的程度可能不同,因此数量性状普遍存在着基因型与环境互作。 .
. 对于质量性状一般采用系谱和概率分析的方法,并进行卡方检验;而数量性状的研究则需要遗传学方法和生物统计方法的结合,一般要采用适当的遗传交配设计、合理的环境设计、适当的度量手段和有效的统计分析方法,估算出遗传群体的均值、方差、协方差和相关系数等遗传参数等加以研究。
第五章 数量性状
§1 数量性状的特征
一、数量性状的特征:
遗传性状分为质量性状和数量性状两类。
质量性状:在可以遗传的性状中,性状在后代的变异中是表现为不连续的变异,在它们之间可以明显的分组,进行频率的统计。是由一对或少数n对基因所控制的遗传方式一般能符合孟德尔的遗传原则。例如前几章所讲的豌豆的红花和白花,豆粒的黄色和绿色,家鸡的羽毛的黑白、芦花等,都是彼此差别明显,一般没有中间过渡的类型的性状。
数量性状:性状的变异是呈现连续性的,性状间的变化没有明显的类别,不易分组,是由微效的多基因控制的。例如:产量,荚的多少、粒的大小,蛋白、脂肪的含量等。
数量性状的特点:
1.性状的变化表现为连续的,不易分组进行组内的频率统计。例如:水和小麦、玉米等植株的高矮。生育期的长短,产量的高低等性状。不同品种杂交后F2、F3等后代群体都有广泛的变异的类型,不能明显的求出分离的比例,只能用一定的度量单位进行测量。
2.数量性状极易受环境的影响而发生混淆,使遗传的动态和性质模糊不清。
二、数量性状在遗传中的特点:
而数量性状在遗传中的特点又是怎样呢?
我们以玉米果穗不同长度的品种的杂交及后代的分布频率来说明此题:
P2页表 从上面这个典型的数量性状遗传的例子中,可以看出数量性状遗传的主要的特点:
1.某一数量性状在杂交中,F1的平均值大约介于两个亲本的平均数之间,呈中间型,但有时倾向于其中的一个亲本。
2.F2个体的平均数与F1的平均数相似。
3.F2出现明显的连续性变异,不容易分组,因而也就不能求出不同组之间的比例,变异的幅度比较大,变异基本上是以平均数为中心的对称的正态分布曲线,即常态分布。
100cm(A1A1A2A2a3a3) × 70cm(a1a1a2a2A3A3)
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F1 A1a1A2a2A3a3 (85cm)